پمپ شناور Submersible Pump

پمپ شناور که با نام پمپ شناور الکتریکی (ESP) نیز شناخته شده‌اند و به عنوان پمپ غوطه‌ور یا الکتروپمپ شناور نیز شناخته می‌شود، نوعی پمپ گریز از مرکز عمودی است که به طور کامل در مایعات قرار می‌گیرد و برای انتقال آب از چاه‌های عمیق یا منابع آب دیگر طراحی شده است.

این پمپ‌ها معمولا به صورت عمودی نصب می‌شوند و موتور آن‌ها در زیر پمپ قرار دارد تا توسط مایع خنک شود. پمپ شناور یکی از معروفترین انواع پمپ است که خود یکی از انواع پمپ چند طبقه سانتریفیوژی است.

این نوع پمپ به عنوان پمپ چاه هم شناخته می شود. این نوع پمپ یک تجهیز مکانیکی است که به جای اینکه در سطح زمین قرار بگیرد و آب را مکش کند، خود در عمق چاه قرار می گیرد و آب را از عمق به سطح پمپاژ می کند. همچنین، این پمپ یک موتور آب بندی شده دارد که به بدنه پمپ متصل شده که کمک می کند آب به سطح منتقل شود. این نوع پمپ معروف ترین نوع پمپ سانتریفیوژی است.

پمپ‌های آب جهت جا به جایی و انتقال آب از یک نقطه به نقطه دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند که انواع مختلفی هم دارند. وظیفه اصلی پمپ‌ها این است که همواره فشار آب را در حد استاندارد نگه دارند و آب و هوا را در سیستم لوله‌کشی جدا کنند. این پمپ هم در آب و هم در داخل فاضلاب کاربردی می‌باشد.

پمپ شناور دستگاهی مکانیکی است که وظیفه‌ی آن انتقال مایعاتِ سطوح زیرین و در فشار پایین به سطوح بالاتر و فشارهای بیشتر است. یکی از اصلی‌ترین مزیت‌های پمپ شناور، جلوگیری از ایجاد حباب خلأ در بدنه و اجزای پمپ است. پمپ شناور، با استفاده از فشار جوّ خلأ ایجاد می‌کند و مایعات را به سمت سطوح بالایی می‌راند و در مجموع کارایی موثرتری نسبت به پمپ جت و سایر پمپ‌های مشابه دارد.

پمپ‌ها یک جز از ارکان سیستم آبرسانی هستند که آب را از چاه‌ها به عنوان منابع آب زیرزمینی به لوله‌ها یا مخازن تحت فشار می‌رسانند؛ خواه مصارف این آب آشامیدنی باشد و خواه صنعتی و کشاورزی. پمپ‌ها یک جز از ارکان سیستم آبرسانی هستند که آب را از چاه‌ها به عنوان منابع آب زیرزمینی به لوله‌ها یا مخازن تحت فشار می‌رسانند؛ خواه مصارف این آب آشامیدنی باشد و خواه صنعتی و کشاورزی.

این پمپ‌ها می‌توانند به صورت تک فاز یا سه فاز تولید شده و در ابعاد مختلفی وجود داشته باشند.این پمپ‌ها برای نصب مستغرق درون آب مناسب هستند و الکتروموتور آن‌ها توسط آب خنک می‌شود و در خروجی آن‌ها به منظور جلوگیری از برگشت آب درون لوله و آسیب به موتور از شیر یکطرفه استفاده شده است.

این پمپ‌ها به دلیل آنکه در چاه‌هایی با دهانه باریک استفاده می‌شوند از قطر کمی برخوردارند و به آن‌ها پمپ میله‌ای نیز گفته می‌شود و پروانه‌ آن‌ها به صورت جريان شعاعی يا مختلط طراحی شده و قابل تراش است. پمپ شناور با نام‌های دیگری همچون الکتروپمپ شناور، شناور چاه عمیق، شناور چاه آب، پمپ شناور چاه، پمپ شناور کشاورزی، شناور چاه کشاورزی، الکتروموتور شناور و پمپ شناور آب نیز شناخته می‌شود.

این پمپ‌ها انواع مختلفی دارند که با توجه به مقدار آب‌دهی یا همان میزان دبی دسته‌بندی می‌شوند. شما باید توجه داشته باشید به نسبت حجم و ارتفاع میزان کاری که قصد دارید انجام دهید، پمپ شناور خود را انتخاب کنید. این پمپ باید حداقل ۹۰ متر هد داشته باشد تا از پمپ کف‌کش متمایز شود.

نحوه عملکرد پمپ شناور

پمپ شناور یا Submersible pump که به آن پمپ آبیاری هم گفته می‌شود، یک نوع پمپ است که به طور کامل در آب غوطه ور می شود و عمودی کار میکند، با استفاده از یک موتور الکتریکی آب را از مخزن به مقصد مورد نظر منتقل می کند.

این پمپ از یک مکانیزم انتقال آب تشکیل شده است که شامل یک موتور، یک پروانه، یک شفت و یک بدنه است. شفت پمپ توسط یک اتصال مکانیکی در انتهای پمپ به جداکننده‌ی گاز یا محافظ وصل می‌شود. مایعات از طریق صفحه‌ی ورودی وارد پمپ شده و توسط مراحل پمپ برداشته می‌شوند.

موتور الکتریکی پمپ شناور با یک کابل برق به منبع تغذیه متصل می شود و با دریافت برق، پروانه را می چرخاند.

پروانه با چرخش، آب را از مخزن می مکد و به سمت شفت فشار می دهد.

بخش‌های دیگر شناور نیز شامل یاتاقان‌های شعاعی هستند که در طول شفت توزیع می‌گردند و پشتیبانی شعاعی به شفت پمپ می‌دهند. شفت آب را از پروانه به بدنه پمپ هدایت می کند و بدنه پمپ آب را از خروجی پمپ به لوله انتقال می دهد.

لوله آب را به مقصد مورد نظر مانند یک نوار آبیاری، یک تانکر، یک سیستم تصفیه آب و یا یک شیر آب منتقل می کند.پمپ شناور با تبدیل انرژی چرخشی به انرژی جنبشی و سپس به انرژی فشار، مایع را از عمق چاه به سطح می‌رساند. وقتی پمپ روشن می‌شود، موتور الکتریکی آن شروع به چرخش کرده و مایع را از طریق لوله‌های جذب به سمت بالا هدایت می‌کند. یاتاقان‌ها رانش اختیاری بخشی از نیروهای محوری ناشی از پمپ را به خود اختصاص می‌دهند اما بیشتر این نیروها توسط یاتاقان محوری نیروی محافظ جذب می‌شوند.

همچنین در پمپ‌های شناور نوعی پیچ فولادی وجود دارد که به عنوان یک عنصر فعال در پمپ مورد استفاده قرار می‌گیرد و پیچ اجازه می‌دهد تا پمپ، در آب با محتوای شن بالا و سایر ناخالصی‌های  مکانیکی کار کند.

انواع پمپ شناور

پمپ‌های شناور همانند پمپ وکیوم و انواع پمپ‌های دیگر می‌توانند بر اساس فاکتورها و پارامترهای مختلفی دسته‌بندی شوند. همان‌طور که گفته شد از نظر منبع تغذیه و برق مصرفی این پمپ‌ها به دو دسته اصلی پمپ‌های تک فاز و سه فاز تقسیم می‌شوند اما مهم‌ترین دسته‌بندی آن‌ها از نظر نحوه عملکرد و دامنه کاربری است و بر این اساس به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

1. پمپ شناور چاه عمیق (Submersible Pumps for wells) که دارای ساختاری دو لایه بوده و با نام پمپ‌های شناور شناخته می‌شوند و همان‌طور که از نام آن‌ها مشخص است برای پمپاژ سیالات از چاه‌هایی با عمق زیاد استفاده می‌شوند.
2. پمپ‌های شناور فاضلاب و تخلیه (Submersible Sewage and Drainage Pumps) که به عنوان پمپ لجن کش نیز شناخته می‌شوند و بیشتر برای تمیز کردن استخرها، چاه‌ها و … استفاده می‌شوند و می‌توانند سیالات غلیظ مثل فاضلاب و مایعات آلوده را پمپاژ کنند.
3. پمپ‌های شناور تخلیه (Submersible Drainage Pumps) که تحت عنوان پمپ کف کش نیز شناخته می‌شوند و می‌توانند استفاده‌های صنعتی و غیر صنعتی برای تخلیه آب‌های سطحی و جمع‌آوری آب‌های زائدمتعددی داشته باشند.

البته علاوه بر دسته‌بندی‌های عنوان شده می‌توان پمپ‌های شناور را بر اساس نحوه طراحی و ساخت نیز دسته‌بندی کرد و بر این اساس این پمپ‌ها می‌توانند به پمپ‌های جریان محوری، پمپ‌های شفت غلافی و پمپ‌های توربینی تقسیم شوند که هر کدام از ساختار، ویژگی‌ها و کاربردهای متعددی برخوردارند. همچنین بر اساس حجم سیال خروجی نیز این پمپ‌ها تنوع بالایی داشته و می‌توانند از یک تا ۵ اینچ خروجی داشته باشند.

مزایای استفاده از پمپ شناور

مزیت مهم این پمپ ها این است که می تواند از پدیده کاویتاسیون جلوگیری کند. علت نامگذاری این پمپ ها این است که به طور کامل در آب شناور می شوند. بنابر این هدف اصلی این پمپ، پمپاژ آب از داخل مخازن، چاه ها و سایر مخازن و منبع ها با غوطه ور شدن در آب یا مایع مورد نظر می باشد.ین پمپ ها نیازی به مکش (پرایمینگ) ندارند چون کاملا در آب غوطه ور می شوند. این پمپ ها نباید بیرون آب راه اندازی شوند. چرا که احتمال آسیب به آن ها بالا می رود. به دلیل پیشگیری از پدیده کاویتاسیون پمپ شناور در بسیاری از موقعیت ها انتخاب خوبی هستند.

پمپ‌های شناور همانند انواع پمپ‌های دیگر می‌توانند با توجه به نحوه طراحی، ساختار و ویژگی‌هایی که دارند کاربردهای متعددی داشته باشند. این پمپ‌ها از مزیت‌های متعددی همچون راندمان بالا، مصرف انرژی کم، عدم نیاز به فونداسیون، کارکرد بدون صدا، طول عمر و ماندگاری بالا، عدم نیاز به هواگیری، سازگاری با شرایط سخت دمایی و … برخوردارند.

• بهره‌وری بالا: این پمپ‌ها معمولاً دارای بازدهی بالایی هستند و مصرف انرژی کمتری دارند.
• عدم نیاز به فونداسیون: نصب آن‌ها آسان است و نیازی به ساخت فونداسیون و ساخت یک چاه پمپاژ یا یک سازه حمایتی ندارد. پمپ شناور را کافی است به یک کابل برق و یک لوله آب متصل کنید و در مخزن آب قرار دهید.
• نگهداری کم هزینه و آسان: پمپ شناور نیاز به نگهداری و تعمیر کمتری دارد و در صورت بروز مشکل، راحت تر قابل دسترسی است. پمپ شناور به دلیل طراحی خاص خود، دچار گرفتگی یا خوردگی کمتری می شود و در نتیجه عملکرد بهتری دارد.
• عملکرد بی‌صدا: به دلیل غوطه‌وری در مایع، صدای کمتری تولید می‌کنند.
• طول عمر بالا: طراحی مستحکم و مقاوم در برابر خوردگی و سایش.
• ایمنی بیشتر: پمپ شناور به دلیل اینکه در آب فرو می رود، خطر انفجار یا آتش سوزی را کاهش می دهد.
  همچنین پمپ شناور از برخورد با مواد خارجی مانند سنگ، شیشه، چوب و یا حیوانات محافظت می شود و در نتیجه خسارت کمتری می بیند.

کاربردهای پمپ شناور

پمپ‌های غوطه‌ور چند مرحله‌ای به طور معمول در پایین چاه فرو می‌روند و بیشتر در چاه‌های آب و چاه‌های نفت برای استخراج آب‌های مسکونی، تجاری، شهری و سیالات صنعتی، به کار می‌روند. البته بیشترین کاربرد پمپ‌های شناور، جهت پمپاژ آب از چاه‌های عمیق می‌باشد.

از کاربردهای دیگر شناور، می‌توان به تقویت و افزایش فشار آب در زارعت و کشاورزی، سیستم آبرسانی صنعتی مانند معادن، انتقال آب تمیز در آبیاری و کشاورزی، سیستم‌های آبیاری قطره‌ای و بارانی، حفاری چاه‌های آب و چاه‌های عمیق، کارخانه‌های تصفیه فاضلاب، حوضچه‌های پرورش ماهی، خارج کردن آب تمیز از چاه، اطفاء حریق و آتش‌نشانی، زهکشی آب‌های زیرزمینی، سیستم آبرسانی مسکونی، ایستگاه‌های تقویت فشار، دکل‌های حفاری دریایی، آسانسورهای مصنوعی، تاسیسات تصفیه آب، تامین آب اضطراری، کاربرد در آب نماها، شستشوی صنعتی، کنترل سیل‌ها، پمپاژ فاضلاب، پمپاژ صنعتی، پمپ چاه آب، پمپ دوغاب واستفاده در نیروگاه‌ها اشاره کرد.

پمپ‌های شناور همانند انواع پمپ‌های دیگر می‌توانند با توجه به نحوه طراحی، ساختار و ویژگی‌هایی که دارند کاربردهای متعددی داشته باشند. این پمپ‌ها از مزیت‌های متعددی همچون راندمان بالا، مصرف انرژی کم، عدم نیاز به فونداسیون، کارکرد بدون صدا، طول عمر و ماندگاری بالا، عدم نیاز به هواگیری، سازگاری با شرایط سخت دمایی و … برخوردارند.

• آبرسانی کشاورزی: برای آبیاری زمین‌های زراعی و باغات.
• تصفیه آب: در سیستم‌های تصفیه خانه‌ها.
• سیستم‌های آتش‌نشانی: برای تأمین آب در مواقع اضطراری، این پمپ‌ها در اطفاء حریق و آتش نشانی و همچنین تأمین آب اضطراری کاربرد دارند.
• زهکشی: برای خارج کردن آب اضافی از زمین‌ها.
• در تأسیسات تصفیه‌خانه و تصفیه آب و همچنین خارج کردن آب تمیز از چاه عمیق و نیمه عمیق استفاده می‌شوند.
• قابلیت استفاده در سیستم آب‌رسانی مسکونی و صنعتی مانند معادن و سیستم‌های RO یا اسمز معکوس را دارند.
• در آب‌شیرین‌کن‌های صنعتی و نیمه‌صنعتی استفاده می‌شوند.
• می‌توانند در آب نماها، آبیاری گلخانه‌ها، آبیاری تحت فشار، زهکشی زمین‌ها و سیستم‌های آبیاری بارانی به کار بروند.
• به منظور تقویت و افزایش فشار آب در باغات و زراعت و صنعت کشاورزی به کار می‌روند.

محافظت و نگهداری پمپ شناور

• هنگام نصب پمپ آب به صورت افقی، باید توجه داشت که موتور در انتهای مخزن باقی نماند.
• هنگام نصب پمپ‌های الکتریکی به صورت عمودی، لازم است اطمینان حاصل شود که، موتور در پایین چاه یا مخزن قرار نداشته باشد.
• به دلیل خنک شدن این پمپ‌ها با آب اطراف پوسته و همچنین نداشتن پروانه خنک کننده، به هیچ وجه نباید بدون آب فعالیت کنند.
• در خروجی پمپ شناور، برای جلوگیری از برگشت آب به داخل پمپ، باید یک شیر یک‌طرفه نصب گردد.
• اگر پمپ به اندازه کافی آبرسانی نمی‌کند، به دلیل رسوب مواد نامناسب است که باید اقدام به تمیزکاری نمود.
• نباید سطح موتور در معرض رسوبات آهکی و قلیایی قرار گیرد زیرا رسوبات تشکیل شده روی بدنه‌ی موتور مانع از خنک شدن آن توسط آب می‌گردد و باعث خرابی موتور می‌شود.
•  در یک بازه زمانی منظم ، از پمپ، لوله ها، اتصالات و مخزن بازدید شود تا درصورت وجود مشکل، برطرف شود.
• در فواصل زمانی منظم پروانه‌ها و اطراف شفت تمیز شود.
• جهت استخراج آب از چاه‌های ماسه‌دار باید از پمپ شناور کوزه‌ای استفاده کرد زیرا پمپ‌های با پروانه شعاعی، برای استخراج آب از چاه‌های ماسه‌دار مناسب نیستند.
• در صورتی که از شناور در انتقال مایعات اشتعال‌زا مانند نفت و سایر مشتقات استفاده می‌گردد، حتما باید الکتروموتور آن، ضد جرقه باشد.
• نصب پمپ آب شناور بسته به نیاز کاربر، به دو صورت افقی و عمودی انجام می‌پذیرید. نصب این پمپ‌ها به صورت افقی در صورتی انجام می‌گیرد که محدودیت ارتفاع وجود داشته باشد.

نکاتی برای انتخاب یک پمپ شناور مناسب

پمپ‌های شناور امروزه کاربردهای صنعتی و غیر صنعتی متعددی دارند از تنوع بالایی برخوردارند، در انتخاب یک پمپ شناور باید به عواملی مانند عمق چاه، دبی مورد نیاز، نوع مایع (آب تمیز یا آلوده) و شرایط محیطی توجه کرد. همچنین، بررسی مشخصات فنی مانند توان موتور و ارتفاع پمپاژ نیز ضروری است.به طور کلی، پمپ‌های شناور ابزارهای کارآمدی هستند که در بسیاری از صنایع و کاربردهای خانگی برای انتقال مایعات استفاده می‌شوند.

به نکاتی مانند جریان سیال ورودی و خروجی، نوع سیال، توان پمپ و ابعاد محیط نصب پمپ را محاسبه کنید. به دلیل تنوع بالای پمپ‌های ایرانی و خارجی و همچنین کارکردهای مختلف آن، توصیه می‌شود برای خرید پمپ شناور، حتماً از یک کارشناس یا متخصص کمک بگیرید.

• مشخصات آب: باید نوع، دما، خلوص، میزان اسیدی و قلیایی بودن، جامدات محلول، جامدات غیر محلول و یا مواد شیمیایی موجود در آب را بررسی کرد.
• مشخصات مخزن: باید اندازه، شکل، عمق، ظرفیت، جریان و سطح آب مخزن را بررسی کرد.
• مشخصات پمپ: باید نوع، مدل، برند، قیمت، گارانتی و خدمات پس از فروش پمپ شناور را بررسی کرد.
• مشخصات برق: باید نوع، ولتاژ، فرکانس، جریان و توان برق مورد نیاز پمپ شناور را بررسی کرد.
• میزان عمق چاه و مخزنی که سیال از آن پمپاژ می‌شود باید مشخص شود.
• میزان سطح ایستایی آب داخل چاه باید مشخص باشد
• طول مسیر پمپاژ و اختلاف سطح از دهانه چاه تا محل تخلیه باید تعیین گردد.
• جنس لوله و سایز و همچنین نوع و تعداد اتصالات مورد استفاده باید مورد توجه قرار بگیرد.
• میزان دبی یا آبدهی پمپ شناور باید بررسی شود و این عامل می‌تواند تحت تأثیر فاکتورهایی همچون مساحت زمین، حجم آب موردنیاز، حجم مخزن یا چاه و … باشد.
• همچنین مواردی مانند قطر دهانه چاه، طبقات شناورها، نوع الکتروموتور و … باید در زمان انتخاب و خرید پمپ شناور مورد توجه قرار بگیرد.