سری یا موازی بستن پمپ‌ها به زبان ساده
سری یا موازی بستن پمپ‌ها به زبان ساده
به طور کلی نگرش اصلی در طراحی یک سیستم پمپاژ مایع این است که با در نظر گرفتن یک پمپ اصلی، انتظارات مورد نیاز بر طرف شود. اتخاذ این تصمیم به علت موجب کاهش هزینه‌های اولیه (خرید، نصب و راه‌اندازی) و هزینه‌های بهره‌برداری (هزینه‌های انرژی، تعمیر و نگهداری) می‌باشد. اما این نگرش در بسیاری از مواقع عملی نیست و باید سیستم‌های پمپاژ سری (نظیر سیستم‌های پمپاژ چند طبقه) و یا موازی اجرا گردند.
در بسیاری از مواقع در نظر گرفتن یک پمپ برای اینکه کلیه انتظارات موجود را پاسخ بدهد غیر ممکن و غیر اقتصادی است. لذا برای حل این مسأله بحث سری یا موازی بستن پمپ‌ها در میان می‌آید تا با توجه به نیاز موجود خروجی مطلوب را از سیستم طراحی شده بگیرند. در این مقاله قصد داریم بر کاربرد‌های سری یا موازی بستن پمپ‌ها مروری داشته باشیم.
موازی بستن پمپ‌ها
زمانی که سیستم نیاز به جریان متغیر دارد یا تغییرات قابل‌توجهی در جریان وجود دارد مانند سیستم تأمین آب شرب منازل که مقدار مصرف در ساعات شبانه روز متفاوت است، از موازی بستن پمپ‌ها برای پاسخ به این نیاز استفاده می‌شود. به طور معمول، پمپ‌هایی که به صورت موازی نصب می‌شوند، از نوع و اندازه مشابه‌ای هستند. اما پمپ‌ها می‌توانند اندازه‌های متفاوتی داشته باشند که این بستگی به انتظارات موجود دارد.
شکل زیر تصویری از یک سیستم با دو پمپ یکسان که به صورت موازی نصب شده‌اند را نشان می‌دهد. در تصویر علاوه بر پمپ‌های P1 و P2 شیر‌های یکطرفه (NRV) برای جلوگیری از گردش بای پس (Bypass) در زمانی که پمپ کار نمی‌کند مشاهده می‌شود.
منحنی عملکرد کل سیستم برای پمپ‌های موازی در شکل زیر قابل مشاهده است. در این منحنی Q نشان دهنده دبی پمپ (مقدار سیال پمپ شده در واحد زمان – Flow Rate) و H نشان دهنده هد پمپ می‌باشد. در موازی بستن پمپ‌ها، هد کلی برابر با بیشترین هد یکی از پمپ‌ها می‌باشد و دبی پمپ کلی برابر با جمع دبی تک تک پمپ‌ها خواهد بود. توجه شود در اینجا جمع شدن، منظور دوبرابر شدن دبی، در دو پمپ یکسان نمی‌باشد.
مزیت عملیاتی استفاده از دو یا چند پمپ به صورت موازی این است که دبی خروجی حداکثر فقط در زمانی که نیاز است تأمین می‌شود در نتیجه بجای استفاده از یک پمپ بزرگ که راندمان کلی سیستم را کاهش می‌دهد از چند پمپ استفاده می‌شود.
سری بستن پمپ‌ها
در بسیاری از کاربرد‌های پمپاژ نیاز به انتقال سیالات در فواصل طولانی و هد‌های مختلف بالا (اختلاف ارتفاع زیاد سیال از نقطه مبدا تا مقصد) است. در نتیجه گاهی مقدار هدی که توسط یک پمپ تولید می‌شود نمی‌تواند جوابگوی نیاز باشد در نتیجه از سری بستن پمپ‌ها، برای حل این مسأله استفاده می‌شود. پمپاژ ضایعات، کنسانتره و… نمونه‌ایی از کاربرد‌های سری بستن پمپ‌ها می‌باشد.
در شکل زیر تصویری از یک سیستم با دو پمپ یکسان که به صورت سری نصب شده‌اند را نشان می‌دهد. منحنی عملکرد کل سیستم برای پمپ‌های سری در شکل زیر قابل مشاهده است. در سری بستن پمپ‌ها، دبی پمپ کلی برابر با بیشترین دبی یکی از پمپ‌ها می‌باشد و هد کلی برابر با جمع هد تک تک پمپ‌ها خواهد بود.
مروری بر یک باور نادرست در مورد سری و موازی بستن پمپ‌ها
یک نتیجه‌گیری نادرست پس از دانستن تفاوت‌های سری و موازی بستن پمپ‌ها ممکن است القا شود و آن این است که «که هر موقع دبی بیشتر مورد نیاز باشد، پمپ‌ها به صورت موازی و هرگاه ارتفاع (Head)بزرگتری نیاز باشد، پمپ‌ها به صورت سری بسته می‌شوند.». پذیرش این نتیجه‌گیری کلی، می‌تواند سبب اتخاد تصمیم نادرست در خصوص انتخاب پمپ شود.
در سیستم انتقال مایعات که غالباً از پمپ‌های گریز از مرکز (Centrifugal Pumps) استفاده می‌شود، که در آن هدف اصلی فراهم کردن دبی مورد نیاز است که این مهم با ابزار فشار تأمین می‌شود. به عبارت دیگر، پارامتر دبی و فشار به طور ناگسستنی به هم مربوط می‌باشند چرا که افت فشار موجب کاهش دبی خروجی می‌شود پس نمی‌توان صرفاً در یک سیستم پمپاژ، با فقط به یکی از این دو پارامتر نگاه داشت. این موضوع در مقاله «آشنایی با نقطه عملکرد (Operating Point) در پمپ» بیشتر بررسی شده است که توصیه می‌شود آن را مطالعه کنید.
با افزایش دبی، اصطکاک در سیستم افزایش یافته و به دنبال آن، فشار مورد نیاز در سیستم افزایش خواهد یافت. افزایش دبی بدون افزایش فشار غیرممکن است. قابل نتیجه‌گیری است که هدف از سری یا موازی بستن پمپ‌ها، افزایش دبی است که این مهم به صورت اجتناب ناپذیر سبب افزایش ارتفاع پمپاژ سیال خواهد شد.. حال مسئله این است که با توجه به نیاز‌های موجود، پیشنهاد می‌شود که پمپ به صورت سری بسته شود یا موازی؟
پاسخ به این سؤال نسبتاً پیچیده است که پاسخ آن را باید از کارشناسان متخصص در این زمینه جویا شد اما دانستن چند نکته زیر، می‌تواند مفید باشد.
۱) اگر دو پمپ یکسان به صورت موازی در یک سیستم انتقال مایعات نصب شده باشد؛ در این حالت ۱) دبی مجموع از دبی هر کدام از پمپ‌ها بیشتر است اما نه به اندازه‌ی دوبرابر هر یک از آن‌ها. ۲) ارتفاع (فشار) در مقابل هر پمپ در حالت موازی از، فشار در حالتی که تنها یک پمپ در مدار قرار داشت، بیشتر می‌باشد.
۲) اگر دو یا چند پمپ به صورت سری قرار داشته و خروجی پمپ اول، ورودی پمپ دوم می‌باشد. در این حالت ۱) هد پمپ معادل از جمع ارتفاع هر پمپ در یک دبی معین به دست می‌اید. ۲) دبی پمپ معادل از دبی هر یک پمپ از پمپ‌ها بیشتر است.
به عنوان جمع‌بندی باید در نظر داشت تشخصیص بستن سری یا موازی پمپ‌ها، نیاز به در نظر گرفتن موارد زیادی می‌باشد. پاسخ به این سؤال نیازمند دانستن کاربرد سیستم پمپاژ و شرایط و محدودیت ها‌ی سیستم می‌باشد. لذا در این مورد باید با کارشناسان مربوطه صحبت شود.
این صفحه را با دیگران به اشتراک بگذارید و امتیاز بگیرید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.