پمپ افقی طبقاتی تکفاز سیستما SISTEMA مدل MR 10-4

پمپ افقی طبقاتی تکفاز سیستما SISTEMA مدل MR 10-4

پمپ افقی طبقاتی تکفاز سیستما SISTEMA مدل MR 10-4، یک نمونه برجسته در رده پمپ‌های تک‌فاز است که به دلیل ساختار هیدرولیکی خاص خود، برای تأمین فشار بالا در دبی‌های متوسط طراحی شده است.

پمپ‌های افقی چندمرحله‌ای، که در ایران بیشتر با عنوان «پمپ طبقاتی» شناخته می‌شوند، قلب تپنده سیستم‌های آبرسانی تحت فشار، بوستر پمپ‌ها و سیستم‌های سرمایشی/گرمایشی هستند.

۱.مشخصات فنی و ساختاری پمپ افقی طبقاتی تکفاز سیستما SISTEMA مدل MR 10-4

• پمپ افقی طبقاتی تکفاز سیستما SISTEMA مدل MR 10-4 در خانواده پمپ‌های سانتریفیوژ چندمرحله‌ای قرار می‌گیرد.
• ساختار چندمرحله‌ای کلید اصلی دستیابی به هد یا فشار عملیاتی بالا توسط یک موتور با توان مشخص است.

الف. مشخصات هیدرولیکی اسمی:

• نوع پمپ: افقی، سانتریفیوژ، چندمرحله‌ای .
• تعداد طبقات: عدد «۴» در نام مدل معمولاً به تعداد طبقات اشاره دارد، که مستقیماً بر فشار نهایی تأثیر می‌گذارد.
• نوع پروانه : اغلب در این سری‌ها از پروانه‌های نیمه‌باز یا بسته ساخته شده از استنلس استیل استفاده می‌شود تا مقاومت در برابر خوردگی تضمین شود.
• جنس بدنه : معمولاً از چدن خاکستردودگیر برای بدنه اصلی و از استنلس استیل برای بخش‌های درگیر با سیال استفاده می‌شود که دوام بالا و کاهش خطر زنگ‌زدگی را به همراه دارد.
• حداکثر دبی : بسته به نقطه کار بهینه، این مدل معمولاً در رنج دبی‌های متوسط قرار دارد. برای مدل MR 10-4، دبی معمولاً حول محور 10متر مکعب بر ساعت یا نزدیک به آن است.
• حداکثر هد : به دلیل داشتن ۴ طبقه، این پمپ می‌تواند به فشارهای قابل توجهی دست یابد. بسته به توان الکتروموتور، هد آن می‌تواند از ۴۰ تا بیش از ۶۰ متر ستون آب متغیر باشد.

ب. مشخصات الکتریکی (تک‌فاز):

• نوع برق: تک‌فاز. این مهم‌ترین ویژگی برای مصارف خانگی و نیمه‌صنعتی است، زیرا نیازی به زیرساخت سه‌فاز ندارد.
• ولتاژ استاندارد: ۲۲۰ ولت با فرکانس ۵۰ هرتز.
• توان الکتروموتور (P2): توان موتور باید برای غلبه بر مقاومت هیدرولیکی پمپ و تولید دبی/هد مورد نیاز انتخاب شود. این مدل معمولاً در توان‌های پایین تا متوسط عرضه می‌شود.
• کلاس عایق‌بندی: معمولاً کلاس F برای تحمل دمای سیم‌پیچ الکتروموتور.
• حفاظت الکتریکی: مجهز به خازن راه‌انداز و خازن دائم‌کار برای بهبود گشتاور اولیه و ضریب توان .

ج. مشخصات مکانیکی و نصب:

• آب‌بندی شفت: استفاده از سیل مکانیکی با متریال مقاوم برای جلوگیری از نشت سیال به داخل محفظه الکتروموتور.
• جنس شفت: معمولاً فولاد ضد زنگ برای مقاومت در برابر خمش و خوردگی.
• محدوده دمای سیال: استاندارد این پمپ برای آب سرد یا گرم تا دمای مشخصی طراحی شده است.
• درجه حفاظت (IP Rating): استاندارد IP44 یا IP55 برای حفاظت در برابر گرد و غبار و پاشش آب.

۲. کاربردها پمپ افقی طبقاتی تکفاز سیستما SISTEMA مدل MR 10-4

پمپ‌های طبقاتی تک‌فاز مانند MR 10-4 به دلیل ترکیب فشار بالا و سادگی نصب، در طیف وسیعی از کاربردها استفاده می‌شوند:

1. سیستم‌های آبرسانی خانگی و ساختمان‌های کم‌ارتفاع: رایج‌ترین کاربرد، افزایش فشار آب ورودی به ساختمان‌ها یا خانه‌های ویلایی با نیاز به پمپاژ به طبقات بالاتر .
2. بوسترهای کوچک (اسپرینکلرها): برای تأمین فشار مورد نیاز سیستم‌های اطفاء حریق کوچک یا آبیاری قطره‌ای محدود که نیاز به فشار ثابت دارند.
3. سیستم‌های سرمایش: در برج‌های خنک‌کننده کوچک یا سیستم‌های تهویه مطبوع که نیاز به گردش آب در مدار بسته با مقداری افزایش فشار دارند.
4. سیستم‌های کشاورزی سبک: آبیاری باغچه‌ها یا مزارع کوچک که نیاز به پرتاب آب در فاصله یا ارتفاع مشخصی دارند.
5. انتقال آب تمیز: جابجایی آب تمیز و غیرخورنده بین مخازن ذخیره با اختلاف ارتفاع زیاد.

۳. عملکرد و اصول کارکرد پمپ افقی طبقاتی تکفاز سیستما SISTEMA مدل MR 10-4

عملکرد پمپ‌ های آب خانگی بر پایه تبدیل انرژی مکانیکی موتور به انرژی پتانسیل (فشار) و انرژی جنبشی سیال بنا شده است:

1. ورود سیال : سیال از طریق دهانه مکش وارد بدنه پمپ شده و به اولین طبقه می‌رسد.
2. افزایش تدریجی انرژی: در هر طبقه، سیال توسط پروانه به چرخش درآمده و سرعت آن به شدت افزایش می‌یابد .
3. تبدیل سرعت به فشار: بلافاصله پس از پروانه، سیال وارد یک قطعه ثابت به نام دیفیوزر می‌شود. دیفیوزر با داشتن مقطع عبوری متغیر ، سرعت سیال را به صورت کنترل‌شده کاهش داده و این انرژی جنبشی را به انرژی فشار استاتیک تبدیل می‌کند.
4. توالی مراحل: سیال تحت فشار بالا، از طریق مجراهایی به ورودی طبقه بعدی هدایت می‌شود. این فرآیند به‌صورت سری تکرار می‌شود. در مدل MR 10-4، این عمل چهار بار تکرار می‌شود.

نکته کلیدی: در این پمپ‌ها، برای جلوگیری از برگشت جریان در حالت توقف، معمولاً مکانیزم‌های داخلی و در کاربردهای بوستر، شیرهای یکطرفه استفاده می‌شود.

۴. مزایا و معایب پمپ افقی طبقاتی تکفاز سیستما SISTEMA مدل MR 10-4

برای یک ارزیابی کامل، باید جنبه‌های مثبت و منفی این نوع طراحی را بررسی کرد:

مزایا

1. هد بالا نسبت به توان مصرفی: بزرگترین مزیت پمپ‌های طبقاتی، توانایی تولید فشار زیاد با استفاده از یک موتور تک‌فاز نسبتاً کم‌توان است. این ویژگی آن‌ها را از پمپ‌های یک‌طبقه متمایز می‌کند.
2. راندمان مناسب در نقطه کار بهینه : با طراحی دقیق پروانه‌ها و دیفیوزرها، می‌توان راندمان حجمی و مکانیکی خوبی را در محدوده‌ای خاص از دبی و هد به دست آورد.
3. قابلیت اطمینان : استفاده از استنلس استیل در اجزای متحرک و تماس با سیال، عمر مفید پمپ را در برابر رسوبات معدنی و خوردگی‌های خفیف افزایش می‌دهد.
4. سادگی عملکرد تک‌فاز: نصب و راه‌اندازی در مکان‌هایی که دسترسی به برق سه‌فاز محدود است، بسیار آسان است و نیاز به تجهیزات پیچیده کنترلی ندارد.
5. پایداری جریان خروجی: به دلیل طراحی داخلی، جریان خروجی نسبتاً پایدارتری نسبت به پمپ‌های گریز از مرکز ساده در تغییرات جزئی فشار سیستم ارائه می‌دهد.

معایب

1. حساسیت بالا به ذرات جامد: طراحی دقیق و فضاهای تنگ بین پروانه و دیفیوزر، این پمپ‌ها را به شدت نسبت به عبور ذرات جامد حساس می‌کند. ورود حتی ذرات ریز می‌تواند باعث سایش سریع پروانه‌ها و کاهش شدید هد خروجی شود.
2. نیاز به شرایط مکش مناسب: برای جلوگیری از کاویتاسیون  که به دلیل فشار پایین در دهانه مکش رخ می‌دهد، نیاز به سطح ایستابی آب مناسب در ورودی دارد. کاویتاسیون در پمپ‌های چندمرحله‌ای می‌تواند منجر به تخریب سریع سطوح داخلی شود.
3. صدای عملیاتی: به دلیل سرعت بالای چرخش و تعداد طبقات زیاد، این پمپ‌ها معمولاً نویز بیشتری نسبت به پمپ‌های جابجایی مثبت تولید می‌کنند.
4. نگهداری پیچیده در صورت خرابی: تعمیرات داخلی نیازمند باز کردن کامل پمپ و دقت بالا در مونتاژ مجدد است، زیرا تنظیم فاصله بین قطعات حیاتی است.
5. محدودیت در دبی: در مقایسه با پمپ‌های افقی یک‌طبقه بزرگ، این پمپ‌ها در دبی‌های بسیار بالا کارایی کمتری دارند و طراحی برای آنجا توجیه اقتصادی ندارد.