طراحی و محاسبات بوستر پمپ
طراحی و محاسبات بوستر پمپ های آبرسانی و آتش نشانی بنا به نوع تکنولوژی و موارد کاربرد آن ها متفاوت است.
از آنجایی که برای جبران کمبود فشار آب در ساختمان های بلند، بیمارستان ها، هتل ها و صنایع از بوسترپمپ استفاده می شود ابتدا باید کلیت آن را شناخت.
بوسترپمپ ها شامل دو یا چند پمپ موازی هستند که بر روی شاسی فلزی سوار شده اند.
تمامی بوستر پمپ ها طراحی مشابه دارند و تنها تفاوت آن ها در نوع راه اندازی و تابلوی برق آنهاست که بوسترها را دور ثابت و دور متغیر می کند.
برای عملکرد بهتر این پمپ ها در راستای تامین فشار آب از تجهیزاتی مانند اینورتر، پرشر سوئیچ و … استفاده می شود.
پارامترهای طراحی بوسترپمپ
-
تعداد بخش ها و مناطق یا زون های (zone) زیر پوشش بوسترپمپ
-
محاسبه میزان مصرف آب و مقایسه آن با دبی خروجی بوسترپمپ
-
توان کاری بوستر پمپ مستعمل
-
دور موتور پمپ های به کار رفته در بوسترپمپ
-
محاسبه منبع دیافراگمی بوسترپمپ
-
بررسی سیستم های کنترلی و پرشر تانک
زون بندی ها در طراحی بوسترپمپ
به بخش های جداگانه از یک ساختمان بلند که آب مورد نیاز آن توسط بوسترپمپ تامین می شود ناحیه یا زون (zone) یا منطقه می گویند.
هر زون به صورت هدفی تعیین می شود که عمل آبرسانی و تامین فشار آب در آن باید توسط بوسترپمپ انجام شود.
اولین قدم طراحی بوسترپمپ ها مشخص کردن تعداد زون ها به صورت تقریبی بوده و گام های بعدی آن محاسبات دبی و هد پمپ ها است.
روند زون بندی برای انواع بوسترپمپ های دور ثابت و دور متغیر به قاعده زیر است:
-
برای بوسترپمپ های دور ثابت هر زون تقریبا به 30 متر ارتفاع از ساختمان گفته می شود.
-
برای بوسترهای دور متغیر هر زون تقریبا به 40 متر ارتفاع از ساختمان گفته می شود.
-
ساختمان های 8 طبقه یک زون محسوب می شوند.
-
ساختمان های بین 8 تا 12 طبقه نیز به عنوان یک زون محسوب می شوند با این تفاوت که برای عملکرد بهتر آبرسانی در طبقات پائین باید از شیرهای فشارشکن بهره گرفت.
فرمول محاسبه تعداد زون های بوسترپمپ
تعداد زون ها و تعداد طبقات هر زون با استفاده از رابطه زیر محاسبه می شود:
در رابطه فوق هر یک از نماد ها معرف پارامترهایی به شرح زیر است:
- HST : فشار آبی که توسط بوسترپمپ به لوله کشی ساختمان وارد می شود (ارتفاع استاتیکی ساختمان).
- HST(min) : حداقل ارتفاع که باعث به وجود آمدن فشار در زمان بسته بودن شیرهای طبقات می باشد.
- HST(max) : ارتفاع حداکثر که در زمان باز بودن شیرها باعث به وجود آمدن فشار پشت شیر می شود.
- HC : افت فشار کنتور که بر حسب ستون آب اندازه گیری می شود.
- HV : فشار حداقل برای مصرف کننده ای که در بالاترین سطح ساختمان قرار دارد.
- HL : افت فشار شبکه لوله کشی ساختمان
فرمول محاسبه دبی بوسترپمپ
معادله زیر فرمولی تقریبی برای محاسبه دبی بوستر پمپ بوده و غالبا برای ساختمان های با رفت و آمد ثابت استفاده می شود.
برای محاسبه دقیق دبی بوسترپمپ باید از جداول مصرف که از مبحث 16 مقررات ملی ساختمان استخراج شده استفاده کرد.
در این جداول باید میزان حداکثر فشار لحظه ای (SFU) و گالن بر دقیقه (GPM) واحد ها را برای کل طبقات محاسبه کرد تا بتوان از نتایج جدول بهره گرفت.
مناسب ترین راه محاسبه دبی بوسترپمپ در بیمارستان ها، هتل ها، مراکز خرید و… استفاده از جدول های SFU است زیرا پراکندگی جمعیت یکنواخت نیست.
- در رابطه بالا N نمایانگر تعداد افراد ساکن در ساختمان است.
- فرمول بالا دبی را بر حسب مترمکعب بر ساعت محاسبه می کند.
رابطه ظرفیت منبع دیافراگمی در بوسترپمپ
بیشتر بوسترپمپ های دبی متغیر موجود در بازار، به صورت تک خط اینورتر بوده و روند راه اندازی آنها به این صورت است که یک منبع دیافراگمی برای شروع به کار کمک آنها میکند.
این منبع دیافراگمی تحت فشار، در بوسترپمپ به عنوان یک تثبیت کننده فشار و آکومولاتور استفاده شده و ظرفیت آن ارتباط مستقیمی با هد و قدرت پمپ های بکار رفته دارد.
- VM : ظرفیت منبع دیافراگمی
- Z : حداکثر تعداد استارت مجاز برای الکتروپمپ که غالبا آن را 3 یا 4 فرض می کنند.
- Pmin : حداقل فشار تنظیم شده ستون آب بر حسب متر
- Pmax : حداکثر فشار تنظیم شده ستون آب بر حسب متر
- Qp : میزان دبی متوسط بر حسب متر مکعب بر ساعت
فرمول محاسبه هد بوسترپمپ
از مهترین پارامتر های طراحی بوستر پمپ محاسبه هد است که مقدار آن از رابطه زیر بدست می آید.
قبل از محاسبه هد باید تعداد زون ها را مشخص کرده و نوع بوستر را که دور ثابت یا دور متغیر باشد مشخص کرده باشید.
برای تعیین ارتفاع باید بالاترین نقطه ساختمان را دوش طبقه آخر در نظر بگیرید که فشار در این بخش باید 5.5 باشد.
