پمپ‌های آب از جمله کاربردی‌ترین تجهیزاتی هستند که امروزه در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار گرفته و کاربردهای متعددی دارند. پمپ‌های آب از قطعات و اجزای مختلفی تشکیل شده‌اند که منبع تحت فشار یکی از مهم‌ترین آن‌ها است که با نام‌های منبع انبساط بسته و مخزن تحت فشار یا دیافراگمی نیز شناخته می‌شود. در اصل به منظور کاهش استهلاک پمپ و همچنین کنترل میزان فشار آب استفاده شده و جلوگیری از خاموش و روشن شدن‌های مکرر به کار می‌رود.
منبع تحت فشار و انواع آن
همان‌طور که گفته شد منبع تحت فشار یکی از مهم‌ترین قطعات پمپ آب است که از سرعت و کارکرد غیرضروری الکتروموتور پمپ جلوگیری خواهد کرد. این قطعه می‌تواند به تثبیت سطح فشار آب در ساختمان و بین گردش‌های پمپ کمک کند. این منبع‌ها مانع از روشن و خاموش شدن مکرر پمپ آب شده و باعث افزایش طول عمر آن خواهند شد. منبع‌های تحت فشار می‌توانند بر اساس فاکتورهای مختلفی همچون ظرفیت، رنگ و … دسته‌بندی شوند اما به‌صورت کلی به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند
منبع تحت فشار بادی
این منبع‌ها از جنس گالوانیزه بوده و آب و هوا را یک مخزن نگهداری می‌کنند. اجزای این منبع غیر قابل تفکیک بوده و به همین دلیل معمولاً دارای ابعاد بزرگی هستند و گنجایش حجم آب بالایی دارند.
منبع تحت فشار دیافراگمی
این نوع از منبع‌های تحت فشار دارای ساختاری فشرده و محکم بوده و دیافراگم آن‌ها از جنس لاستیک است. دیافراگم ثابت این منابع مکش کمتر آب را از مکش بالاتر از هوای متراکم شده تفکیک می‌کند. زمانی که پمپ آب را پمپاژ می‌کند، دیافراگم هوای متراکم شده را تا زمانی که سطح فشار آب به حد لازم برسد، هل می‌دهد و سپس پمپ خاموش خواهد شد و این روند موجب ثابت ماندن فشار آب در ساختمان می‌شود. به محض مصرف شدن آب، دیافراگم دوباره به حالت اول خود بر خواهد گشت و فشار آن ثابت می‌شود.
منبع تحت فشار بالنی
این منابع شباهت بالایی به منابع دیافراگمی‌دارند با این تفاوت که دارای بالنی در انتهای منبع بوده که آب تحت فشار را نگه می‌دارند. در این منابع زمانی که پمپ فشار آب را بالا می‌برد، بالن تحت مکش هوای فشرده باد خواهد شد تا جایی که فشار در نقطه مورد نظر به حداکثر برسد و در نهایت پمپ خاموش گردد. هوای فشرده شده در زمان مصرف آب، باد بالن را خالی کرده و فشار به حالت اولیه خود برمی‌گردد و پمپ دوباره راه‌اندازی می‌شود.
نحوه عملکرد منبع تحت فشار
به‌صورت کلی کاربرد منبع تحت فشار به این صورت است که یک تیوپ در داخل این منبع قرار گرفته است. زمانی که فضای پشت تیوپ با استفاده از گاز نیتروژن یا هوا پر می‌شود، آب داخل لوله‌ها با فشار کافی جریان پیدا خواهد کرد. این تیوپ بین منبع فلزی و فلنج محکم می‌شود و همین امر باعث می‌شود که منبع تحت فشار آب‌بندی شود. زمانی که پمپ استارت خورده و روشن شود، آب پر فشار همزمان با تامین آب مصرفی، بعد از بستن شیر توسط مصرف‌کننده تا زمان رسیدن فشار داخل لوله‌ها و منبع به فشار ماکزیمم که قبلاً روی فشارسنج یا pressure switch تنظیم شده است به پمپاژ ادامه خواهد داد. همچنین اگر شیر آب توسط یک مصرف‌کننده دیگر نیز باز شود و میزان آب مصرفی کم باشد، منبع اجازه روشن شدن پمپ را نخواهد داد تا زمانی که خروج آب ذخیره شده در منبع تحت فشار باعث رسیدن فشار داخل شبکه به فشار مینیمم نگردد.
به‌صورت کلی می‌توان گفت روش کار منبع تحت فشار به این نحو است که هر زمان به پمپ متصل شود، قادر خواهد بود مقدار ظرفیت مشخصی آب را تحت فشار نگه دارد و تا زمانی که آب داخل منبع به اتمام نرسد، پمپ کار نخواهد کرد. زمانی که در حال پر شدن باشد، با تنظیم فشار، آب درون تیوپ جمع و با هوای پرفشاری که در منبع انبساط قرار دارد داخل سیستم لوله‌کشی ساختمان جاری خواهد شد. نحوه عملکرد منبع انبساط بسته به این شکل است که آب درون تیوپ تنها با هوای پر فشار پس از باز شدن شیر جاری می‌گردد.
نحوه اتصال منبع تحت فشار به پمپ و تنظیم آن
منابع تحت فشار معمولاً برای پمپ‌هایی استفاده می‌شوند که دارای توان یک اسب بخار و بیشتر از آن هستند. با توجه به آنکه این قطعات به منظور ذخیره کردن آب و ارسال آن به خروجی آب به کار گرفته می‌شوند به افزایش طول عمر پمپ آب کمک ویژه‌ای خواهند کرد و اجازه فعالیت بی‌هدف را به آن نمی‌دهند. منبع تحت فشار همراه با درجه فشار، پنج راهی و کلید خودکار به پمپ آب وصل خواهد شد و با استفاده از این قطعات و با باز شدن شیر آب، ابتدا آبی که داخل منبع وجود دارد تخلیه خواهد شد. زمانی که شیر آب باز بماند، فشار داخل منبع افت کرده و با تخلیه آب آن، بلافاصله از طریق سوئیچ فشار فرمان راه‌اندازی پمپ آب صادر شده و پمپ آب در مدار قرار می‌گیرد تا افت فشار آب را جبران نماید.
همان‌طور که گفته شد پشت تیوپ منبع انبساط با استفاده از گاز نیتروژن یا هوا پر می‌شود و مقدار این گاز بستگی به ارتفاع ساختمان، تعداد واحدها و متراژ آن‌ها، قطر لوله و … دارد. این منابع در سایزهای مختلف از 8 تا 500 لیتر در دسترس بوده و در صنایع مختلف استفاده می‌شوند. البته باید توجه داشت که بزرگ بودن حجم منبع باعث افزایش فشار آب نخواهد شد چرا که فشار آب تحت تاثیر قدرت پمپ خواهد بود و منبع تنها با ذخیره مقدار مشخصی آب در داخل خود، مانع روشن و خاموش شدن مداوم پمپ آب و مصرف بی رویه برق می‌شود. به‌صورت کلی برای تنظیم منبع تحت فشار باید طبق مراحل زیر عمل کرد.
- کنترل فشار منبع در زمان کارکرد پمپ
- کنترل عملکرد پمپ
- کنترل سلامت عقربه فشارسنج
- فشار منبع 10 درصد کمتر از فشار شروع فعالیت پمپ
مزایا و کاربردهای منبع تحت فشار
منابع تحت فشار همانند پمپ خلأ می‌توانند تنوع بالایی داشته باشند و از مزیت‌های متعددی برخوردارند. از مهم‌ترین مزایای این منابع می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:
- این منابع موجب افزایش فشار آب، افزایش عمر مفید دستگاه و کاهش استهلاک پمپ می‌شوند
- منبع از روشن و خاموش شدن مکرر پمپ جلوگیری کرده و در مصرف برق نیز صرفه‌جویی می‌کند
- عمر منابع دیافراگمی لاستیکی در برابر سایش، زنگ‌زدگی و پوسیدگی و … زیاد است
- به دلیل صاف بودن جداره داخل مخزن بسیار طولانی می‌باشد.
- از افزایش فشار و خطرات آن در سیستم پکیج جلوگیری می‌کنند و …
این منابع انبساطی به واسطه ویژگی‌ها و مزیت‌هایی که دارند می‌توانند کاربردهای متعدد و مختلفی داشته باشند و در صنعت، معادن، مصارف خانگی، پالایشگاه‌های نفت و گاز، پالایشگاه‌های پتروشیمی، راکتورهای هسته‌ای، زیردریایی‌ها و … مورد استفاده قرار بگیرند. منابع تحت فشار نیز همانند انواع تجهیزات دیگر ممکن است دچار نقص و عیب‌های مختلفی شوند. برای جلوگیری از ترکیدگی این منابع باید از راهکارهای زیر استفاده کرد.
- تنظیم فشار منبع
- تراز بودن منبع
- استفاده از منبع ذخیره قبل از روشن کردن پمپ
- نصب منبع در جای خشک
- زدودن فرورفتگی یا برجستگی‌های داخل مخزن
- محاسبه صحیح حجم منبع
- استفاده از لرزه‌گیر
جمع‌بندی نهایی
منبع تحت فشار قطعه‌ای است که به پمپ‌های آب متصل شده و از سرعت و کارکرد غیرضروری الکتروموتور آن‌ها جلوگیری کرده و به تثبیت سطح فشار آب کمک می‌کند. این منابع انواع مختلفی همچون منبع تحت فشار بادی، دیافراگمی و بالنی داشته و در صنایع مختلفی استفاده می‌شوند.
