جریان عبوری از پمپ تقویت فشار

جریان عبوری (flow rate) عبارت است از مقدار آبی که پمپ تقویت فشار در مدت زمان مشخص، پمپاژ می‌کند و معمولاً بر حسب لیتر در دقیقه (LPM) یا گالن در روز (GPD) بیان می‌شود. پمپ تقویت فشار دستگاه تصفیه آب از نوع پمپ دیافراگمی (diaphragm pump) است. پمپ دیافراگمی یا پمپ غشایی (membrane pump) نوعی پمپ جابجایی مثبت (positive displacement pump) است. به لحاظ تئوری، پمپ‌های جابجایی مثبت برخلاف پمپ‌های سانتریفیوژ (Centrifugal pump)، فارغ از فشار خروجی، جریان عبوری (دبی) ثابتی را تولید می‌کنند. یعنی فشار خروجی هر چه باشد، حجم ثابتی از مایع را پمپاژ می‌کنند. لکن در عمل به واسطه عواملی از قبیل نشتی داخلی یا افزایش فشار، جریان خروجی آنها ثابت نمی‌ماند.

جریان عبوری (دبی) پمپ تقویت فشار دستگاه تصفیه آب

جریان عبوری پمپ تقویت فشار به دو عامل بستگی دارد: یکی فشار خروجی پمپ (outlet pressure or working pressure) و دیگری فشار ورودی آن (inlet pressure). هر چه فشار خروجی پمپ بیشتر باشد، جریان عبوری آن کمتر خواهد بود. از طرف دیگر هر چه فشار ورودی پمپ بیشتر باشد، جریان عبوری آن نیز بیشتر خواهد بود. بنابراین جریان عبوری پمپ با فشار ورودی رابطه مستقیم و با فشار خروجی رابطه عکس دارد. پس برای بیان جریان عبوری پمپ تقویت فشار، باید مقادیری برای فشار ورودی و فشار خروجی در نظر گرفت. به همین دلیل است که تولیدکنندگان جریان عبوری پمپ را در سطح فشار خروجی ایده‌آل (معمولا 70 psi) و فشار ورودی مشخص (10 تا 40 psi) اعلام می‌کنند.

در جدول زیر اطلاعات مربوط به چهار مدل پمپ تقویت فشار ارائه شده است. همانگونه که می‌بینید در آن از لفظ ”حداکثر جریان عبوری“ استفاده نشده بلکه به جای آن از لفظ ”جریان عبوری در فشار خروجی“ استفاده شده که دقیق تر است. همچنین به جای لفظ ”حداکثر فشار“ از لفظ ”فشاری خروجی“ استفاده شده است. به طور مثال جریان عبوری پمپ مدل EC-203-50A در فشار خروجی 70 psi و فشار ورودی 10-40 psi، 55/0 لیتر در دقیقه (LPM) یا 209 گالن در روز (GPD) است (هر گالن معادل 785/3 لیتر است).

انتخاب پمپ تقویت فشار مناسب

منظور از انتخاب پمپ تقویت فشار مناسب، انتخاب پمپی است که جریان عبوری (دبی) آن با ظرفیت دستگاه تصفیه آب متناسب باشد. ظرفیت دستگاه تصفیه آب خود به ظرفیت فیلتر ممبران، اصلی‌ترین فیلتر آن بستگی دارد. در واقع ظرفیت کلی دستگاه تصفیه آب بر اساس توان فیلتر ممبران در تصفیه آب مشخص می‌شود. بنابراین جریان عبوری (دبی) پمپ تقویت فشار باید با ظرفیت فیلتر ممبران دستگاه متناسب باشد. ظرفیت فیلترهای ممبران بر حسب لیتر در دقیقه (LPM) یا گالن در روز (GPD) بیان می‌شود. زمانی که گفته می‌شود ظرفیت یک فیلتر 50 گالن در روز است، یعنی این فیلتر در 24 ساعت، 50 گالن آب تصفیه شده تولید می‌کند. این ظرفیت ثابت است و بستگی به سطح غشاء فیلتر ممبران دارد.

تبعات استفاده از پمپ تقویت فشار نامناسب

دو حالت قابل تصور است. یکی حالتی که ظرفیت پمپ تقویت فشار کمتر از ظرفیت فیلتر ممبران باشد و دیگری حالتی که ظرفیت پمپ تقویت فشار بیشتر از ظرفیت فیلتر ممبران باشد.

• اگر ظرفیت پمپ تقویت فشار کمتر از ظرفیت فیلتر ممبران باشد، فشار آب ورودی به فیلتر ممبران به سطح ایده‌آل خود یعنی 70 psi نمی‌رسد. در این شرایط حجم آب تصفیه شده کاهش یافته و آب بیشتری روانه فاضلاب می‌شود. علاوه بر این کیفیت آب تصفیه شده نیز کاهش می‌یابد. همچنین به پمپ تقویت فشار و آداپتور آسیب می‌رسد چرا که پمپ باید مدت زمان بیشتری کار کند.
• اگر ظرفیت پمپ تقویت فشار بیشتر از ظرفیت فیلتر ممبران باشد، فشار آب ورودی به فیلتر ممبران از سطح ایده‌آل خود یعنی 70 psi بالاتر می‌رود. در این شرایط به پمپ تقویت فشار، فشار می‌آید و احتمال ترکیدن محفظه (housing) فیلتر ممبران و شلنگ‌های دستگاه وجود دارد.

حداقل فشار آب ورودی به پمپ تقویت فشار دستگاه تصفیه آب

پمپ‌های تقویت فشار دستگاه تصفیه آب از نوع پمپ فشار (pressure pump) هستند نه پمپ مکش (suction pump). بنابراین نمی‌توانند آب را مکش کنند و آب ورودی به آنها باید از یک حداقل فشار برخوردار باشد در غیر این صورت نمی‌توانند فشار آب را بالا ببرند. این حداقل فشار ورودی (inlet pressure) معمولاً 7/14 psi معادل یک bar است. به همین دلیل است که حداقل فشار لازم برای برقرار ماندن اتصال الکتریکی در سوئیچ فشار پایین (لو پرشر) به صورت پیش فرض در حدود یک bar یا 7/14 psi تنظیم شده.

حداکثر فشار آب ورودی به پمپ تقویت فشار دستگاه تصفیه آب

برای پمپ‌های تقویت فشار دستگاه تصفیه آب علاوه بر حداقل فشار ورودی، یک حداکثر فشار ورودی هم تعریف می‌شود. شاید از خود بپرسید چرا؟ به این دلیل که فشار آب خروجی از پمپ، علاوه بر جریان عبوری (دبی)، به فشار آب ورودی به آن هم بستگی دارد. هرچه فشار آب ورودی بالاتر باشد، فشار آب خروجی نیز بالاتر خواهد بود. حداکثر فشار ورودی معمولاً 40 psi در نظر گرفته می‌شود. اگر فشار آب ورودی بالا تر از این مقدار باشد، فشار آب خروجی بیش از حد افزایش خواهد یافت و به قطعات دستگاه آسیب می‌رسد.

پمپ تقویت فشار خود تنظیم

همانگونه که قبلاً بیان شد، فشار آب خروجی از پمپ تقویت فشار، به دو عامل بستگی دارد: یکی جریان عبوری (دبی) و دیگری فشار آب ورودی به آن. جریان عبوری به ظرفیت فیلتر ممبران دستگاه تصفیه آب بستگی دارد و فشار آب ورودی هم معمولا متغیر است. بنابراین فشار خروجی پمپ تقویت فشار نیز متغیر خواهد بود. این مشکل باعث شده تا نوع جدیدی از پمپ تقویت فشار به بازار عرضه شود که با نام پمپ تقویت فشار خود تنظیم (self regulating booster pump) شناخته می‌شود. فناوری پیشرفته به کار رفته در کلگی یا هد این پمپ، فشار خروجی را در سطح مشخصی ثابت نگه می‌دارد (معمولاً 70 psi) و این در حالی است که فشار آب ورودی می‌تواند بین 10 تا 40 psi متغیر باشد. استفاده از این نوع پمپ باعث افزایش عمر مفید فیلتر ممبران می‌شود. در ضمن خیال ما را از بابت خطر ترکیدن پوسته (housing) فیلتر ممبران راحت می‌کند.