همه چیز در مورد مخزن تحت فشار

شنبه, ۲۴ مهر ۱۴۰۰، ۰۶:۵۶ ب.ظ

مخزن تحت فشار، منبعی است برای ذخیره آب و کاهش دفعات روشن و خاموش شدن پمپ آب، که روی پمپ‌ و یا کنار آن قرار می‌گیرد و به منبع فشار و یا مخزن انبساط معروف است.

تاریخچه

اولین طراحی دارای سند ثبت شده از مخازن تحت فشار در سال ۱۴۹۵ در کتاب لئوناردو داوینچی، Codex Madrid I، که در آن ظروف هوای تحت فشار، به منظور افزایش وزنه‌های سنگین زیر آب مورد آزمایش قرار گرفت، شرح داده شد. با این حال، مخازنی شبیه به آنهایی که امروزه استفاده می‌شود تا سال‌های ۱۸۰۰ ساخته نشد، زمانی که بخار در دیگهای بخار تولید شده بود که باعث تحریک انقلاب صنعتی شد. با این حال، با کیفیت ضعیف مواد و تکنیک‌های تولید همراه با دانش نادرست طراحی، بهره‌برداری و تعمیر و نگهداری ضعیف، تعداد زیادی از انفجارهای مخرب و اغلب کشنده مرتبط با این دیگهای بخار و مخازن تحت فشار به صورت تقریباً روزانه فقط در ایالات متحده اتفاق می‌افتاد.

امروزه پیشرفت‌های زیادی در زمینه مهندسی مخازن تحت فشار وجود دارد مانند تست‌های غیر مخرب پیشرفته، تست اولتراسونیک Phase Array و رادیوگرافی، گریدهای مواد جدید با افزایش مقاومت به خوردگی و مواد قوی‌تر و راه‌های جدید برای اتصال مواد به یکدیگر مانند جوشکاری انفجاری یک ورق فلزی به دیگری (معمولا یک فلز مقاوم در برابر خوردگی نازک مانند فولاد زنگ‌نزن به یک فلز قوی تر مانند فولاد کربنی)، جوش کاری اصطکاکی (که فلزات را به هم متصل می‌کند بدون ذوب فلز)، نظریه‌های پیشرفته و ابزار دقیق‌تر ارزیابی تنش‌ها در مخازن مانند استفاده از تجزیه و تحلیل عناصر محدود (FEM)، اجازه می‌دهد که مخازن ایمن‌تر و کارآمدتر ساخته شوند. امروزه سازندگان مخازن در ایالات متحده نیاز به نصب علامت استاندارد BPVC بر روی مخازن خود دارند اما BPVC فقط یک کد (استاندارد) داخلی نیست، بسیاری از کشورهای دیگر BPVC را به عنوان کد رسمی خود پذیرفته‌اند. با این حال، دیگر کشورها مانند ژاپن، استرالیا، کانادا، انگلیس و اروپا دارای کدهای خود هستند (بعضی از آنها به بخش‌هایی از BPVC ارجاع می‌دهند). صرف نظر از کشور سازنده، امروزه تقریباً همه با خطرات بالقوه ذاتی مخازن تحت فشار و نیاز به استانداردها و کدهای تنظیم کننده طراحی و ساخت آنها را تشخیص می‌دهند.

عملکرد مخزن تحت فشار

استفاده از مخازن تحت فشار در پمپ‌های آپارتمانی بسیار رایج است و انتخاب مخزن نیز برحسب تعداد واحدهای آپارتمانی و مقدار مصرف محاسبه می‌شود.

مخزن تحت فشار پس از اتصال به پمپ آب با توجه به ظرفیت خود، به‌طور دائم، حجمی از آب را تحت فشار نگه می‌دارد. به این ترتیب زمانی که یک شیر آب باز می‌شود تا زمانی که آب درون مخزن فشار تمام نشود، پمپ شروع به کار نخواهد کرد و آب با فشار تنظیم شده، درون تیوپ جمع می‌شود و توسط هوای پر فشاری که در منبع انبساط است و به صورت متراکم درآمده به محض باز شدن شیر، آب با فشار به درون سیستم لوله کشی هدایت می‌شود، پس اگر مخزن انبساط به درستی و با توجه به تعداد واحد‌ها و مقدار آب مصرفی انتخاب شود، پمپ دفعات کمتری روشن شده و این امر علاوه بر اینکه از آلودگی صوتی می‌کاهد و موجب پایین آمدن استهلاک پمپ می‌شود، در کاهش مصرف برق نیز مؤثر است.

روال کار یک مخزن فشار آب عبارت است از:

۱ -پمپ شروع به پر کردن مخزن می کند

۲ -پمپ به کارش ادامه می دهد تا زمانی که فشار مخزن به اندازه کافی برسد.

۳ -پمپ خاموش می شود و آب مخزن آماده ی استفاده می شود.

4- شیر آب مصرفی باز می شود و مخزن به جای پمپ شروع به تامینآب مورد نیاز منزل با فشار پمپ می کند تا زمانی که فشار به صفر برسد.

5- وقتی فشار به صفر رسید پمپ شروع به کار می کندو این بار به دلیل اینکه شیر همچنان باز است پمپ مستقیم آب را تامین می کند.

6- شیر بسته می شود

7- مخزن تحت فشار تا ظرفیت نامی خود بارگیری می شود مثلا 50 لیتر

8- پمپ خاموش می شود و فشار مخزن دوباره تکمیل و آماده آب رسانی است.

اجزاء تشکیل دهنده منبع تحت فشار

منبع فشار (مخزن دیافراگمی)
تیوپ
فلنج

قطعات مورد نیاز برای نصب

پرشرسوئیچ (کلید اتوماتیک مکانیکی)
پنج‌راهی
درجه تنظیم فشار (برای نصب پمپ خانگی )

مزیت استفاده از مخزن تحت فشار

مزیت استفاده از منبع آب در پمپ‌های خانگی این است که اصطحلاک پمپ پایین آمده و مقدار فشار لازم برای خروج آب مصرفی ایجاد شده و همچنین برای هر بار، باز کردن شیر آب الکتروپمپ شروع به کار نمی‌کند. بنابراین عمر مفید پمپ آب هم بالا می‌رود.

تیوپ منبع تحت فشار

عمر تیوپ منبع انبساط در مصارف آب آشامیدنی، طبق استانداردهای بهداشتی جهانی، در صورتی که تیوپ مرغوب باشد، 4 ماه می باشد. در بازه زمانی 4 ماهه، به طور میانگین تیوپ همانند بادکنک حدود 12000 پر شده و خالی می گردد و به همین دلیل مولکول های پلیمر از سطح تیوپ جدا گردیده و باعث الودگی آب می گردند، لذا بهتر است حداقل سالی دو بار تیوپ را تعویض نمایید تا آب مصرفی شما دچار آلودگی نگردد.

هوای درون منبع انبساط باید چه فشاری داشته باشد؟

فشار هوای درون مخزن انبساط به عوامل متعددی اعم از حجم منبع دیافراگمی یا همان منبع انبساط، تعداد و متراژ طبقات ساختمان، لوله کشی، توان الکتروموتور، تنظیم کلید اتوماتیک و غیره، بستگی دارد. اصولا تعیین بهترین میزان برای فشار هوا در این نوع از پمپ ها تجربی بوده ولی معمولا لوله کش ها به طور نسبی چیزی بین 25 تا 35 psi قرار داده و یا 0.3 بار کمتر از مینیموم فشار راه اندازی پمپ قرار می دهند.

نحوه انتخاب سایز مخزن انبساط

دقت نمایید که سایز مخزن انبساط هیچ گونه ارتباطی با فشار آب ندارد و فشار آب تنها موثر از پمپ آب شما می باشد. همانطور که پیشتر گفته شد، مخزن انبساط برای ذخیره حجمی از آب استفاده شده و حجم آن ارتباط مستقیم با میزان استراحت پمپ و در واقع روشن و خاموش شدن آن دارد، به عبارتی دیگر هر چه میزان سایز منبع تحت فشار بزرگتر انتخاب گردد، پمپ ذخیره آب بیشتری داشته و دیرتر استارت می گردد.

سایز مخزن انبساط می بایست متناسب با قدرت پمپ باشد و این بدین معنا می باشد که نمی توان از هر منبع انبساطی برای هر پمپ با هر قدرتی استفاده نمود و در صورت انتخاب اشتباه، به الکتروموتور پمپ فشار دو چندانی وارد شده و پمپ با ضربه و سر و صدای بیش از حد روش و خاموش می گردد. همچنین در این صورت طول عمر مخزن کاهش می یابد، پمپ دفعات بیشتری استارت خورده و احتمالا در طول زمان مخزن ترک بخورد.