یکی از مهمترین شاخصهای کیفیت در سیستمهای تقویت فشار آب، سطح صدای تولیدی در زمان بهرهبرداری است. ایجاد صدای غیرعادی در لولهها یا بوستر پمپها، علاوه بر ایجاد نارضایتی برای مصرفکنندگان، نشانهای از وجود نقص در طراحی، انتخاب تجهیزات یا اجرای نادرست سیستم آبرسانی محسوب میشود. با توجه به اینکه صدا به راحتی از طریق لولهها، اتصالات و سازه ساختمان منتقل میشود، تشخیص منبع اصلی صدا همواره ساده نیست. در این مقاله، به بررسی دلایل اصلی ایجاد صدا در سیستمهای تقویت فشار آب و ارائه راهکارهای فنی مؤثر برای کاهش صدا پرداخته میشود.
دلایل اصلی ایجاد نویز در بوستر پمپها
1) استفاده از پمپهایی با فناوری قدیمی
پمپهای قدیمی به دلیل ساختار مکانیکی خود ارتعاشات بیشتری تولید میکنند. این ارتعاشات از طریق بدنه پمپ و شبکه لولهکشی به سایر اجزای سیستم منتقل شده و باعث افزایش صدای سیستم میشوند. شرکت گراندفوس از موتورهای دارای استاندارد روز دنیا IE2، IE3 و IE4 در پمپهای خود استفاده میکند که کمترین میزان صدا و ارتعاش را دارند.
2) کنترل نامناسب عملکرد پمپ
در سیستمهایی که فاقد کنترل هوشمند هستند، پمپ ممکن است حتی در زمان عدم مصرف آب با حداکثر سرعت کار کند. این عملکرد ناپیوسته و غیرضروری، منجر به افزایش سطح صدا، مصرف انرژی و استهلاک تجهیزات میشود.
3) نصب غیراصولی و مهار نامناسب
عدم نصب صحیح پمپ روی سطحی پایدار و عدم اجرای فونداسیون و گروتینگ استاندارد، باعث انتقال مستقیم ارتعاشات به کف، دیوارها و سازه ساختمان شده و شدت صدا را افزایش میدهد.
4) عدم هواگیری سیستمم
وقتی هوا وارد سیستم تقویت فشار آب میشود چه از طریق نشتی در اتصالات، مکش پمپ، افت سطح منبع، یا آببندی ناقص فلنجها، هوا بهصورت حباب یا به صورت محبوس در لولهها و تجهیزات باقی میماند. این هوا در برابر فشار پمپ مثل یک فنر عمل میکند. با روشن شدن پمپ، هوا فشرده میشود و انرژی ذخیره میکند؛ با قطع یا کاهش فشار، ناگهان منبسط میشود. این چرخهی فشردهسازی و انبساط، منشأ اصلی صداهای کوبشی، ضربهای و لرزشی در سیستم است. عدم هواگیری صحیح این پدیده را تشدید میکند. در نقاط بالادست لولهکشی، کلکتورها، بدنهی پمپ و مخزن دیافراگمی، هوا به دام میافتد. اگر این هوا تخلیه نشود، جریان آب یکنواخت باقی نمیماند و بهصورت متناوب قطع و وصل میشود. این ناپیوستگی جریان باعث ایجاد ضربهی قوچ خفیف یا موضعی میشود که به شکل صدای تقتق، ضربه یا حتی زوزهی ممتد شنیده میشود.
از نظر عملکرد پمپ، وجود هوا باعث کاویتاسیون ناقص یا شبهکاویتاسیون میشود. پمپ بهجای اینکه ستون پیوستهی آب را جابهجا کند، ترکیبی از آب و هوا را میمکد. این وضعیت باعث لرزش پروانه، افت راندمان، افزایش دما و تولید صدای غیرعادی میشود. هرچه هواگیری ضعیفتر باشد، این صداها شدیدتر و مخربتر خواهند بود.
همچنین تجهیزات کنترلی مثل کلید اتوماتیک، پرشر سوئیچ و شیر یکطرفه در حضور هوا عملکرد ناپایدار پیدا میکنند. تغییرات ناگهانی فشار ناشی از فشرده و آزاد شدن هوا باعث میشود این قطعات زودتر از حد معمول قطع و وصل شوند و همین قطعووصلهای سریع خود منبع صدا و ضربهی ثانویه در سیستم است.
5) عدم استفاده از فیلتر
وقتی فیلتر یا صافی در خط مکش پمپ نصب نشده باشد، ذرات معلق موجود در آب مانند شن، ماسه، زنگ لوله، رسوبات و حتی الیاف ریز مستقیماً وارد پمپ میشوند. این ذرات ابتدا به پروانه برخورد میکنند. برخورد مداوم باعث سایش نامتقارن پرهها میشود و تعادل دینامیکی پروانه را به هم میزند و حین چرخش شروع به لرزش میکند و این لرزش به بدنه پمپ و لولهها منتقل شده و بهصورت صدای غیرعادی شنیده میشود.
از سوی دیگر، تجمع ذرات در مجاری داخلی پمپ و آبراهها سطح مقطع عبور آب را کاهش میدهد. کاهش سطح مقطع به معنی افزایش سرعت موضعی جریان و افت فشار در ورودی پمپ است. این افت فشار، شرایط را برای شکلگیری کاویتاسیون فراهم میکند؛ یعنی تشکیل و ترکیدن حبابهای بخار در مجاورت پروانه. کاویتاسیون نهتنها صدایی شبیه به شنریزی یا ساییدهشدن فلز ایجاد میکند، بلکه در بلندمدت باعث خوردگی شدید و تخریب سطح پرهها میشود. نبود فیلتر همچنین موجب عملکرد ناپایدار سیستم کنترلی میشود. ذرات جامد میتوانند در شیر یکطرفه، پرشر سوئیچ یا فلومتر گیر کرده و باعث گیرکردن، نشتی یا تأخیر در عملکرد شوند. نتیجهی این ناپایداری، قطع و وصلهای غیرعادی پمپ و ایجاد ضربههای فشاری در سیستم است که خود به افزایش صدا و استهلاک منجر میشود.
از منظر هیدرولیکی، فیلتر نقش تثبیتکنندهی جریان را نیز دارد. نبود آن باعث میشود جریان ورودی به پمپ نوسانی و همراه با آشفتگی باشد. این آشفتگی در ناحیه مکش، شرایط مکش یکنواخت را از بین میبرد و پمپ بهجای کار در نقطهی طراحی، وارد ناحیهی ناپایدار عملکردی میشود؛ ناحیهای که صدا، لرزش و راندمان پایین از نشانههای اصلی آن هستند.
راهکارهای تخصصی کاهش صدا در سیستمهای تقویت فشار آب
1) استفاده از بوستر پمپهای دور متغیر
شکل 1 میزان سطح صدای تولید شده توسط منبع صداهای مختلف
بهکارگیری بوستر پمپهای دور متغیر مجهز به موتورهای بدون جاروبک (brushless motors) ، یکی از مؤثرترین روشها برای کاهش صدا است. پمپهای آبرسانی و تقویت فشار سری CM، MQ و CR آبتین (گراندفوس) که بر پایه فناوری پمپهای چندمرحلهای طراحی شدهاند، سطح ارتعاش و صدای تولیدی را به حداقل میرسانند. موتور این پمپ ها دارای استاندارد IE2، IE3 و IE4 میباشد که سطح صدای پایینی در شرایط کاری معمول دارد که حدود 44 dB(A) میباشد که با صدای لوازم خانگی کمصدا مانند ماشین ظرفشویی قابل مقایسه است. کاهش تنها 3 دسیبل در فشار صوتی، از نظر ادراک شنوایی انسان، معادل کاهش حدود 50 درصدی صدا تلقی میشود.
2) نصب اصولی و استفاده از تجهیزات ضدارتعاش
پمپ باید روی سطحی صاف، تراز و مقاوم نصب شود. استفاده از پایهها یا پدهای ضدارتعاش، نقش مؤثری در جلوگیری از انتقال لرزش به سازه ساختمان و کاهش صدا سیستم دارد.
3) استفاده از شلنگها و اتصالات انعطافپذیر
نصب شلنگهای انعطافپذیر بین پمپ و لولهکشی، ارتعاشات مکانیکی را جذب کرده و از انتقال صدا از طریق شبکه لولهها جلوگیری میکند. شلنگهای استاندارد مخصوص آب آشامیدنی، مناسب آب سرد و گرم، با مقاومت بالا در برابر پیچخوردگی، سایش و لهشدگی، گزینهای ایمن و بادوام برای این کاربرد هستند.
4) نگهداری و سرویس دورهای
سرویس منظم سیستم تقویت فشار آب، از جمله بررسی یاتاقانها، شفتسیل ها و سایر قطعات مصرفی، از بروز صدا ناشی از فرسودگی جلوگیری کرده و باعث میشود پمپ به صورت پایدار کار کند.
5) انتخاب صحیح ظرفیت پمپ
انتخاب پمپ متناسب با میزان مصرف و نیاز واقعی سیستم، نقش مهمی در کاهش صدا دارد. پمپهای با ظرفیت کمتر از نیاز، برای تأمین فشار مطلوب تحت تنش بیشتری کار کرده و صدا بیشتری تولید میکنند.
6) استفاده از لرزهگیرهای میراکننده ارتعاش
نصب پمپ روی لرزهگیرهای لاستیکی میراکننده، بهویژه در فضاهای مسکونی، به کاهش انتقال ارتعاشات سازهای و ایجاد محیطی آرامتر کمک میکند.
شکل 2 استفاده از لرزهگیر در اتصال فونداسیون به زمین
7) هواگیری سیستم
هواگیری صحیح سیستم تقویت فشار آب بهعنوان یکی از راهکارهای مؤثر در کنترل و کاهش صدای سیستم میباشد. با خروج هوای محبوس از لولهها، پمپ و تجهیزات جانبی، نوسانات فشار ناشی از تراکمپذیری هوا حذف شده و جریان آب به حالت یکنواخت و پیوسته بازمیگردد. این موضوع از ایجاد ضربههای فشاری، لرزش لولهها و صداهای کوبشی که معمولاً در حضور هوا به وجود میآیند، جلوگیری میکند.
علاوه بر کاهش صدا، هواگیری مناسب باعث پایداری عملکرد پمپ و تجهیزات کنترلی میشود. در نبود هوا، پمپ در شرایط طراحیشدهی خود کار میکند، قطع و وصلهای غیرعادی کاهش مییابد و استهلاک قطعات کمتر میشود. در نتیجه، هواگیری نهتنها یک اقدام کنترلی برای کاهش صدا، بلکه راهکاری مؤثر برای افزایش عمر مفید و بهبود عملکرد کلی سیستم به شمار میآید.
8) تمهیدات فیلترینگ مناسب
استفاده از فیلتر یا صافی در مسیر مکش پمپ یکی از راهکارهای مؤثر در کنترل و کاهش صدای سیستم تقویت فشار آب است. فیلتر با جلوگیری از ورود ذرات معلق، شن، ماسه و رسوبات به داخل پمپ، از سایش و برهم خوردن تعادل پروانه جلوگیری میکند. حفظ بالانس پروانه و یکنواختی جریان ورودی، لرزشهای مکانیکی و صداهای ناشی از آشفتگی جریان و برخورد ذرات با اجزای داخلی پمپ را بهطور محسوسی کاهش میدهد.
علاوه بر این، وجود فیلتر موجب تثبیت شرایط مکش و جلوگیری از افت فشار ناگهانی در ورودی پمپ میشود. این پایداری احتمال بروز کاویتاسیون و صداهای شبیه به ساییدهشدن یا تقتق را کاهش داده و عملکرد تجهیزات کنترلی را نیز منظمتر میکند. در نتیجه، استفاده از فیلتر مناسب نهتنها به کاهش صدای سیستم کمک میکند، بلکه نقش مهمی در افزایش راندمان و طول عمر پمپ و کل سیستم تقویت فشار آب دارد.
نتیجهگیری
کاهش صدا در سیستمهای تقویت فشار آب، نیازمند انتخاب صحیح تجهیزات، نصب اصولی و نگهداری منظم است. با رعایت این اصول و استفاده از بوستر پمپهای مدرن سری CM، MQ و CR، میتوان سطح صدا را بهطور قابل توجهی کاهش داد و عملکردی پایدار، کممصرف و بیصدا را برای سیستم آبرسانی تضمین کرد. نتیجه نهایی، افزایش رضایت مصرفکنندگان و ارتقای کیفیت اجرای پروژههای تاسیساتی خواهد بود. جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد پمپها و بوسترپمپهای تقویت فشار شرکت آبتین تهویه آسیا (گراندفوس) با واحد فنی و مهندسی شرکت در ارتباط باشید.
