پمپ آب شناور

1- پمپ شناور، معرفی و کاربردها

پمپ شناور که در گروه پمپ‌ها با مکانیزم سانتریفیوژ قرار می‌گیرد، معمولا به‌منظور انتقال آب از چاه‌های عمیق و نیمه عمیق و همچنین افزایش فشار استفاده شده و در آب مستغرق (غرق آبی) است. این نوع از پمپ‌ها حدود نیم قرن است که مورد استفاده قرار می‌گیرد.

علاوه بر کاربرد بیان شده، پمپ‌ شناور برای زه‌کشی آب‌های تحت الارض، تامین آب اضطراری، کاربرد در آب نماها و آبشار‌های مصنوعی، ایستگاه‌های تقویت فشار آب، شستشو‌های صنعتی در کارخانه‌ها، آتش نشانی و سیستم‌های آبیاری بارانی کاربرد گسترده دارد.

در شکل 1 اجزای اصلی یک پمپ شناور نشان داده شده است. براساس این شکل، ابتدا سیال مورد نظر از مرکز پروانه اول وارد پمپ می‌شود سپس بعد از خارج شدن از محیط پروانه اول، وارد طبقه دوم، سوم و ... می‌شود.

همانطور که مشخص شد این نوع از پمپ‌ها ساختار طبقاتی دارند. سیال پس از آخرین پروانه، از پمپ خارج می‌شود.

لازم به ذکر است که دمای سیال پمپاژ شده یک عامل محدود کننده و موثر بر عمکرد این نوع از پمپ‌ها است. معمولا این پمپ‌ها توانایی پمپاژ سیال تا دمای 120 درجه سانتی گراد را دارند.

در حالیکه در موارد خاص و استفاده از تجیزات آب‌بندی و ... مناسب در پمپ، می‌توانند سیال تا حدود 200 درجه را نیز پمپ کنند.

انواع پمپ عمودی

پمپ هایی که به صورت عمودی نصب می شوند، عموماً بر سه نوع هستند:

1. پمپ شناور یک یا چند طبقه
2. پمپ شناور تک مکشه
3. پمپ شناور دارای محفظه با برش شعاعی

2- مزایای پمپ‌ شناور

پمپ‌ شناور مزایای دارند که در ادامه ذکر شده است:

1. راندمان بالای این نوع از پمپ‌ها موجب کاهش مصرف انرژی می‌شود.
2. این نوع از پمپ‌ها هزینه اولیه نصب و راه اندازی کمی دارند و دلیل آن از بی نیازی به فنداسیون بندی نشات میگیرد.
3. این پمپ‌ها نیاز به هواگیری نداشته و علاوه بر کارکرد با صدای کم، استحکام خوبی دارند.
4. با توجه به اینکه این نوع از پمپ‌ها از نوع غرق آبی است، برای کار دائم مناسب بوده و در حین کار دچار باعث افزایش دمای محیط اطراف نمی‌شود.
5. فرآیند رسوب و زنگ زدایی که در دیگر پمپ‌ها فرآیندی هزینه‌بر و حساس است، در این نوع از پمپ‌ها به راحتی انجام می‌شود.
6. در کاربرد مناطق شهری، پمپ‌ شناور با توجه به اشغال فضای کم، مناسب‌تر است.
7. در حالیکه دیگر پمپ‌ها با مشکل تامین انرژی برای مکش اولیه و همچنین محدودیت ارتفاع مواجه‌اند، پمپ‌ شناور با توجه به مکانیزم عملکرد این مشکل را ندارند.

شکل 1: اجزای اصلی یک پمپ شناور

3- طبقه‌بندی پمپ‌ شناور

بعد بررسی‌های مقدماتی و مزایا، در این بخش به بررسی انواع پمپ‌ شناور پرداخته می‌شود. براساس شکل 2، پمپ‌های شناور را می‌توان از دو دیدگاه شامل نوع الکتروموتور (تک فاز و سه فاز) و نحوه عملکرد پمپ و ساختار ( الکتروپمپ شناور، پمپ جریان محوری، پمپ توربینی و پمپ شفت غلافی ) طبقه‌بندی کرد.

شکل 2: طبقه‌بندی پمپ‌های شناور

3-1- پمپ شفت غلافی

در پمپ‌های شفت غلافی، سیال کاری پس از فرآیند پمپاژ توسط پروانه، از طریق لوله‌ای تعبیه شده در اطراف محور اصلی پمپ، به سمت خروجی آن هدایت می‌شود.

لازم به ذکر است اگر سیال دارای خود روانکاری مناسبی باشد می‌تواند با محور اصلی (شفت) تماس مستقیم داشته باشد. در غیر این صورت باید محفظه‌ای تعبیه شود تا سیال کاری در تماس مستقیم محور نباشد.

در حالت دوم (عدم خودروانکاری) فضای محفظه و محور توسط روانکار پر می‌شود.

3-2- پمپ توربینی

در این نوع از پمپ‌ها؛، سیال کاری در حالت موازی شفت وارد شده و به‌طور زاویه‌دار نسبت به شفت از پروانه خارج می‌شود. لازم به توضیح است که در این نوع از پروانه‌های جریان مختلط استفاده می‌شود.

3-3- پمپ جریان محوری

سیال کاری به‌صورت موازی وارد پمپ‌ شناور جریان محوری (پمپ‌ ملخی) شده همچنین و به‌طور موازی نسبت به شفت اصلی از پروانه خارج می‌شود. هنگام شرایط ارتفاع کم و دبی زیاد از این نوع از پمپ‌ها استفاده می‌شود.

3-4- الکتروپمپ شناور

اگر الکتروموتور پمپ و پمپ با یکدیگر کوپل شوند و داخل چاه مورد نظر برای انجام پمپاژ نصب شوند نوع الکترموتور شناور نامیده می‌شوند. آب الکتروموتور را پر می‌کند و جهت انجام شدن فرآیند‌های خنک‌کاری، مدیریت حرارتی و همچنین روانکاری استفاده می‌شود.

4- نکات نصب، راه‌اندازی و نگه‌داری پمپ شناور

• اگر پمپ‌ شناور بدون سیال کار کنند دچار خرابی شده، بنابراین در چاه‌ها با عمق زیاد که امکان دسترسی و بازدید کمتری دارند باید از کنترل کننده‌های سطح آب و لول سوئیچ‌های مناسبی استفاده شود تا درصورت کمبود آب پمپ قطع شود.
• با توجه به اینکه پمپ‌های شناور ظرفیت کم با برق تک‌فاز کارکرده و هنگام نصب و راه‌اندازی نیاز به خازن است، بنابراین هنگام خرید پمپ در صورت ضرورت خازن مناسب تهیه کرده و آن‌را بیرون از چاه و در تابلو برق تعبیه شده نصب کنید.
• معمولا الکتروموتور پمپ‌ شناور با ظرفیت بیشتر از 5/5 کیلو وات به‌صورت سه فاز بوده و در حالت ستاره مثلث نصب و راه‌اندازی می شوند.

• در یک بازه زمانی معین، از پمپ‌ شناور نصب شده بازدید دوره‌ای به عمل آورید تا معایب ایجاد شده احتمالی رفع شود. همچنین لازم است پروانه‌ها و شفت اصلی در این بازدید دوره‌ای رسوب‌گیری شود.
• لازم است قبل از انتقال پمپ به چاه یا انجام فرآیند نصب و راه‌اندازی، یک‌بار و در مدت کوتاه روشن شود تا از سالم بودن پمپ  اطمینان حاصل شود.
• پمپ‌ شناور نباید برای مدت زمان طولانی خاموش و بدون استفاده نگه داشت. حداقل هفته‌ای یک بار به مدت چند دقیقه لازم است پمپ‌ها شناور روشن شوند تا از گیرپاژ و گیرکردن محور اصلی جلوگیری شود (شکل 1).
• بهتر است از اینورتر یا درایو برای جلوگیری کردن از تعدد دفعات خاموش و روشن شدن پمپ‌ شناور، استفاده شود. در واقع استفاده از از اینورتر یا درایو موجب افزایش طول عمر، کارکرد نرم‌تر و بهتر آن‌ها می‌شوند.
• برای جلوگیری از برگشت آب پمپاژ شده به داخل پمپ‌ شناور، در خروجی آن‌ها شیر یک‌طرفه نصب و استفاده شود. این شیر (شیر یک‌طرفه) در بالاترین نقطه نصب شود تا افت فشار کمتری در خط ایجاد کند.
• با توجه به اینکه پمپ‌ شناور در برابر گل و لای، ذرات معلق و اجسام موجود در آب حساس اند، بهتر است همیشه آب توسط فیلتر مناسب پاک سازی شده. همچنین پس از حفر چاه و انجام فرآیند لوله گذاری و نصب پمپ، بهتر است تا حداقل 48 ساعت پمپ روشن نشود تا فرآیند ته نشینی مواد معلق و اضافی آب انجام شود.
• در محاسبات هد برای انتخاب پمپ‌ شناور، افت فشار ناشی از انجام فرآیند فیلتراسیون و سختی گیری را لحاظ کنید.
• اگر توان و دبی پمپ بیشتر از مقدار لازم محاسبه شود، پمپ نصب شده زمان استراحت بیشتری داشته و البته دیدگاه اقتصادی پر هزینه‌تر است.
• لازم است کابل‌های مورد استفاده در الکتروموتور پمپ‌ شناور در فواصل به لوله پمپ توسط بست کمربندی پلاستیکی بسته شوند. استفاده از سیم های فلزی به جای موراد بیان شده به‌ مرور زمان به کابل آسیب‌های جدی وارد می‌کنند.
• در هنگام پمپاژ سیالات اشتعال‌زا و انتقال آن، باید الکتروموتور آن ضد جرقه باشد.
• در چاه‌هایی که آب آن دارای ماسه است، به جای پمپ‌ها پروانه شعاعی، باید از پمپ آب شناور مدل کوزه‌ای استفاده شود. اصولا حداکثر مجاز ماسه در آب توسط کارخانه سازنده تعیین می‌شود. باید به‌ صورت کلی از پمپ در برابر خطر ماسه و لجن گرفتگی محافظت کنید.
• از قطعات مورد استفاده در تابلو برق بازدید دوره‌ای شش ماه به‌عمل آورید.
• هنگام نصب و راه‌اندازی، مقاومت عایقی فاز به بدنه و فاز به فاز در الکتروموتور پمپ‌های شناور بررسی شود.

همانطور که در مقاله بیان شد در انتخاب یک شناور  پارامترهای مهمی از جمله نوع الکتروموتور، جنس بدنه، دور موتور و هد آن بسیار مهم است، بنابراین برای کسب اطلاعات بیشتر در زمینه خرید پمپ‌های شناور، دریافت فایل PDF کاتالوگ‌ و مشخصات فنی محصولات با کارشناسان فنی و با تجربه در کالاصنعتی تماس بگیرید.

سوالات متداول پیرامون پمپ شناور

نصب افقی یا مایل پمپ شناور به چه عواملی بستگی دارد؟

معمولا پمپ های شناور به صورت عمودی نصب می شوند اما گاهی لازم است نصب این پمپ ها به صورت افقی یا مایل صورت بگیرد که این امر به اندازه موتور و تعداد طبقات پمپ شناور بستگی دارد.

طراحی پروانه های موجود در پمپ های شناور به چه صورت است؟

پروانه پمپ شناور عموماً به صورت شعاعی و یا مختلط است و ویژگی آنها قابل تراش بودن است. در زیر تصویری از هر دونوع پروانه را مشاهده می فرمایید.

ساختار محفظه طبقات پمپ های شناور ، چگونه است؟

پروانه در پمپ های شناور دارای دو جریان شعاعی و مختلط است که این تفاوت جریان در آنها نوع اتصال هر یک را متفاوت می کند.

در همین راستا، اتصال محفظه طبقات پمپ شناوری که جریان آن شعاعی است توسط بست طبقات و اتصال محفظه طبقات پمپ شناوری که دارای جریان مختلط است، توسط پیچ های دو سر انجام می گیرد.

معمولا از پمپ شناور در مقابل ذرات درون آب محافظت می شود؛ این کار چگونه انجام می شود؟

به طور معمول، در ساختار یک پمپ شناور ؛ بین موتور و پمپ محفظه مکش وجود دارد که محافظت از پمپ شناور در مقابل ذرات موجود در آب توسط این محفظه و به وسیله صافی مکش انجام می شود.

مصارف پمپ شناور در چه زمینه هایی است؟

پمپ های شناور در زمینه های مختلفی که در ذیل عنوان می شوند، مورد استفاده هستند:

1. استفاده در معادن، چاه عمیق و آب نماهای بزرگ
2. کابرد در ایستگاه های آتش نشانی و شستشوی صنعتی
3. زهکشی آب های تحت الارضی و سیستم های آبیاری بارانی
4. استفاده در تاسیسات تصفیه آب و ایستگاه های تقویت فشار

مشخصات استاندارد یک پمپ شناور چیست؟

مشخصه های مورد قبول در یک پمپ شناور تولید شده توسط شرکت های مختلف متفاوت است. اما به طور کلی و به صورت میانگین عبارتند از :

1. دمای آبی که مورد پمپاژ قرار می گیرد نباید از دمای مشخصی بیشتر باشد.
2. حداکثر ارتفاعی که برای پمپ در نظر گرفته شده بسته به مشخصات درج شده در کاتالوگ شرکت سازنده است و نمی توان دو پمپ را با مشخصات یکسان از لحاظ آبدهی مقایسه کرد.
3. حداکثر ذرات جامد موجود در سیال پمپاژ شونده و قطر آن ها مقدار مشخصی دارد که توسط شرکت سازنده تعیین می شود.

سیستم پمپ های شناور از چه بخش هایی تشکیل شده است ؟

پمپ های شناور تحت عنوان پمپ های چند طبقه با محرک الکتریکی نیز خوانده می شوند. این پمپ ها دارای مجموعه ای از پمپ های گریز از مرکز هستند که بر روی هم به صورت طبقاتی سوار شده و هد بالایی را تامین می کنند.

پمپ شناور با الکتروموتور خود به صورت کوپل شده سر هم می شود و در چاه قرار میگیرد.

در صورتی که بخواهند از چاه های عمیق آب یا سیالات دیگر را پمپاژ کنند، به صورت مشخص از پمپ های شناور استفاده می کنند. امروزه بدلیل اینکه سطح آب زیر زمینی در بیشتر مناطق ایران افت کرده است، کاربرد پمپ شناور به طور قابل ملاحظه ای رشد داشته است.

الکتروموتور نصب شده بر روی الکتروپمپ شناور را طوری تولید می کنند به طوریکه وقتی در آب قرار گیرد دور تا دور الکتروموتور را آب گرفته و به خنک کردن آن کمک می کند. در پمپ شناور موتور در پایین و پمپ در بالا قرار دارد.

یک پمپ شناور علاوه بر ویژگی های ساختاری ویژگی های دیگری هم دارند، این ویژگی ها کدامند؟

استفاده از پمپ های شناور مزایایی را برای مصرف کننده به دنبال خواهند داشت که بخشی از آن ها شامل:

بالا بودن بازدهی کار ، صرفه جویی در انرژی ، پائین بودن هزینه های راه اندازی و نگهداری و عدم نیاز به فونداسیون ، می باشد.

نکته ای که باید در این زمینه به آن اشاره داشت این است که پمپ شناور، مستحکم بوده، بدون صدای اضافی کار می کند و باعث ایجاد حرارت در پیرامون خود نمی شود یا به عبارتی به دلیل اینکه درون سیال پمپ شونده قرار دارد، دمای تولید شده توسط پمپ به سرعت منتقل شده و داغ نمی کند.

روش های مورد تایید برای حمل و نگهداری یک پمپ شناور چیست؟

الکتروموتور پمپ شناور ، باید در یک فضای بسته و خشک و با دمای مشخص 5 الی 60 (پمپ) و 5 الی 30 (موتور) ، نگهداری شود.

همینطور نحوه انبار یک الکترو پمپ شناور ، غالبا به صورت عمودی و اگر قرار به انبار افقی باشد باید هر ماه به اندازه 90 درجه در جهت شعاعی چرخانده شود.

نصب و راه اندازی الکترو پمپ های شناور به چه صورت هایی انجام می شود؟

پرکاربرد ترین حالت نصب ، عمودی و کم استفاده ترین حالت نصب، مایل است. در صورت نصب الکترو پمپ به صورت افقی به منظور اعمال تغییرات جدید، بهتر است با مهندس فروش کارخانه سازنده آن هماهنگی های لازم صورت گیرد.

موارد احتیاط در نصب الکترو پمپ شناور شامل چه مواردی است؟

اولین نکته ای که قبل از نصب الکترو پمپ شناور باید به آن توجه کرد محل نصب است؛ به این صورت که محل انتخاب شده نباید در معرض لجن گرفتگی و ماسه گرفتگی باشد.

بدین منظور معمولا الکترو پمپ شناور را نیم متر بالاتر از چاه مجموعه در درون یک لوله با قطر زیاد که شیار های زیادی بر روی آن قرار دارد ( لوله جدار ) نصب می کنند.

میزان ذرات جامد مجازی که در آب وجود دارد، توسط کارخانه سازنده الکترو پمپ مصرفی تعیین می شود.

دقت در عملیات نصب بسیار حائز توجه بوده چرا که امکان اصلاح آن وجود ندارد. اگر هدف از پمپاژ استخراج آب از چاه های ماسه دار باشد ، نباید از پمپ هایی که پروانه شعاعی دارند استفاده شود.

اگر چاه مورد استخراج عمیق باشد باید در هر 60 متر شیر یک طرفه نصب شود. در هنگام پمپاژ آب باید به وجود رسوبات قلیایی و آهکی توجه کرد و حدالامکان جلوی تماس این رسوبات با بدنه موتور را گرفت.

این رسوبات به سطح بدنه موتور می چسبند، در خشک شدن آن اختلال ایجاد کرده و باعث خرابی آن میشوند.