آموزش نحوه عملکرد و محاسبات مربوط به مخازن دیافراگمی

نحوه عملکرد و محاسبات مربوط به مخازن دیافراگمی

منابع دیافراگمی به منظور ذخیره آب تحت فشار استفاده می‌شوند. از این منابع برای جلوگیری از خاموش و روشن شدن متوالی پمپ‌ها در لحظاتی که مصرف چندان زیاد نیست بهره گرفته می‌شود. که این موضوع می‌تواند باعث افزایش طول عمر پمپ‌ها، کاهش صدمات شبکه برق ساختمان و همچنین کاهش مصرف برق بشود. علاوه بر این، منابع دیافراگمی نقش به سزایی در کاهش و حذف ضربه قوچ (water hammer) ایجاد شده در شبکه لوله کشی ساختمان دارند. از طرفی طراحی و انتخاب غیر اصولی این منابع (که یکی از رایج‌ترین مشکلات حال حاضر در ساخت بوسترست‌ها می‌باشد.) نه تنها باعث بهبود عملکرد مجموعه نشده، بلکه با افزایش نیاز به تعمیر و نگه داری و در نتیجه هزینه‌های جاری مجموعه، اثری عکس خواهد داشت.

 

نحوه عملکرد منابع دیافراگمی به صورت زیر می‌باشد.

1- وقتی شیری باز می شود پمپ روشن شده و دبی مصرف تامین می‌گردد.

2- در این شرایط اضافه دبی در منبع دیافراگمی ذخیره شده و فشار مخزن بالا می‌رود.

3- در فشار تنظیم شده (فشار حداکثر) پرشر سوئیچ عمل کرده و پمپ را خاموش می‌کند.

4- ادامه مصرف از آب ذخیره شده در منبع تامین شده و فشار منبع مجددا رو به کاهش می‌رود.

5- در نقطه کمترین فشارتنظیم شده، پرشر سوئیچ مجددا وصل می‌گردد و پمپ را روشن می‌کند.

6- این روند مادامی که مصرف ادامه داشته باشد تکرار می‌شود.

7- در صورت بسته شدن شیرهای مصرف، تمام دبی پمپ به منبع رفته و با پر شدن منبع، پرشر سوئیچ پمپ را خاموش می‌کند.

8- در صورت باز شدن مجدد شیرهای مصرف، دبی مورد نیاز در ابتدا توسط آب ذخیره شده در منبع تامین می‌شود و در صورت ادامه مصرف (کاهش فشار به کمترین فشار تنظیم شده) پرشر سوئیچ عمل کرده و پمپ را روشن می‌کند.

9- این روند در تمام طول دوره عملکرد مجموعه تکرار می‌شود.

شماتیکی از این مراحل در تصویر زیر نشان داده شده است.

در طراحی و انتخاب منابع دیافراگمی گاهی تصور بر این است که ظرفیت ذخیره منبع معادل حجم اسمی آن (مقدار نوشته شده بر روی پلاک و یا کاتالوگ محصول) است. در صورتیکه که در انتخاب منابع دیافراگمی بایستی توجه کرد که ظرفیت ذخیره منابع دیافراگمی در حدود 6 تا 15 درصد حجم نامی منبع (بسته به میزان فشار باد اولیه، فشار نهایی لازم و دیفرانسیل تنظیمی) می‌باشد. یعنی در یک منبع با حجم نامی 100 لیتر حد اکثر در حدود 15 لیتر آب تا زمان روشن/خاموش شدن پمپ جابه‌جا می‌شود. به منظور روشن‌تر شدن این موضوع می‌توان مثال زیر را مد نظر قرار داد.

فرضا اگر یک منبع با حجم نامی 100 لیتر و فشار اولیه باد 3 بار (بر حسب فشار گیج) در مجموعه موجود باشد و حداکثر فشار تنظیمی پرشر سوئیچ (فشار خاموش شدن پمپ) و حداقل فشار تنظیمی آن (فشار روشن شدن پمپ) به ترتیب برابر با 5 و 4 بار باشند، خواهیم داشت:

که با توجه به روابط مربوط به گازهای کامل می توان نوشت:

در نهایت بازده منبع (حجم آب جابه جا شده در منبع) همانند زیر محاسبه می شود.

مشاهده می شود که برای شرایط فرضی در نظر گرفته شده بازده منبع 13/3 درصد خواهد بود. بنابراین حداکثر حجم آب جابه جا شده برای این منبع 100 لیتری تنها 13/3 لیتر آب خواهد بود.

لذا چنانچه دبی پمپ زیاد و یا حجم منبع دیافراگمی کم باشد، منبع در زمان کوتاهی پر شده و با افزایش فشار، پمپ خاموش می‌شود. در ادامه مخزن سریعا تخلیه شده و  پمپ مجددا روشن می‌شود. از همین رو دفعات خاموش و روشن شدن پمپ زیاد خواهد بود.

بنابراین برای عملکرد مطلوب باید حتی المقدور دبی مصرف، پمپ، فشار حداکثر و حداقل پرشر سوئیچ و ظرفیت منبع محاسبه و متناسب با هم انتخاب گردند.

نحوه عملکرد و محاسبات مربوط به مخازن دیافراگمی