منبع تحت فشار چیست ؟ + قیمت منبع تحت فشار هاماک در تمامی لیتراژها

منبع تحت فشار یا مخزن انبساط، یکی از اجزای حیاتی در سیستم‌های آبرسانی و گرمایشی است که برای مدیریت فشار، ذخیره‌سازی سیال و محافظت از تجهیزات استفاده می‌شود.

این مقاله، با استناد به منابع معتبر، به تعریف، انواع، عملکرد، کاربردها، نحوه انتخاب، نگهداری و عیب‌یابی این دستگاه می‌پردازد.

مقدمه و اصول پایه:

تعریف، ضرورت وجود و اصول فیزیکی حاکم

 انواع اصلی منبع تحت فشار:

دسته‌بندی بر اساس ساختار (باز و بسته) و طراحی داخلی (تیوپی، دیافراگمی)

 نحوه عملکرد و اجزای کلیدی:

شرح عملکرد و معرفی قطعات اصلی

کاربردها در صنایع مختلف:

استفاده در آبرسانی خانگی، سیستم‌های گرمایشی و صنعت

نحوه انتخاب، نصب و تنظیم:

معیارهای انتخاب، مراحل نصب و تنظیم فشار باد

نگهداری، عیب‌یابی و رفع

مشکلات:

برنامه نگهداری و راه‌حل‌های رایج
· جمع‌بندی و نتیجه‌گیری: خلاصه نکات کلیدی

مقدمه و اصول پایه

منبع تحت فشار که با نام‌های مخزن انبساط، Pressure Vessel یا Expansion Tank نیز شناخته می‌شود، یک محفظه بسته است که برای ذخیره آب یا سیال دیگر تحت فشار استفاده می‌شود.

این مخزن معمولاً به رنگ‌های آبی یا قرمز در بازار موجود است.

وجود این منبع در سیستم‌های پمپاژ آب، به ویژه در ساختمان‌های چندطبقه، یک ضرورت فنی و اقتصادی محسوب می‌شود.

اصلی‌ترین وظیفه آن، کاهش دفعات روشن و خاموش (استارت و استاپ) پمپ است. این کار مزایای عمده‌ای دارد:

·کاهش استهلاک پمپ:

روشن و خاموش شدن مکرر، مهم‌ترین عامل فرسودگی زودرس الکتروموتور پمپ است.

صرفه‌جویی در مصرف برق:

هر بار استارت پمپ، جریان الکتریکی قابل توجهی می‌طلبد.

کاهش ضربات قوچ (Water Hammer):

از ایجاد شوک‌های مخرب فشار در لوله‌کشی به دنبال بسته شدن ناگهانی شیرها جلوگیری می‌کند.

 تثبیت فشار آب خروجی:

با ذخیره آب تحت فشار، نوسانات لحظه‌ای فشار در شیرها را به حداقل می‌رساند.

اصول فیزیکی کار آن بر پایه تراکم‌پذیری گازها در مقابل تراکم‌ناپذیری نسبی مایعات است.

در داخل مخزن، یک کیسه لاستیکی (تیوپ یا دیافراگم)، فضای آب را از فضای گاز (معمولاً هوا یا نیتروژن) جدا می‌کند.

با ورود آب به کیسه، گاز فشرده می‌شود و انرژی پتانسیل ذخیره می‌کند. با باز شدن شیر مصرف، این گاز فشرده شده، آب را با فشار به بیرون می‌راند.

انواع اصلی منبع تحت فشار

منابع تحت فشار را می‌توان از دو جنبه کلیدی دسته‌بندی کرد:

ساختار کلی و نوع جداسازی سیال از گاز.

الف) دسته‌بندی بر اساس ساختار کلی:

1. منبع انبساط باز (Open Expansion Tank):

توضیح:

قدیمی‌ترین نوع است که به اتمسفر آزاد ارتباط دارد و معمولاً در بالاترین نقطه سیستم (مثلاً پشت بام) نصب می‌شود.

مزایا:

قیمت پایین، تعمیر و نگهداری آسان و ضریب اطمینان بالا.

معایب:

نیاز به فضای بالا، خطر آلودگی آب به دلیل تماس با هوا و فقط قابلیت استفاده در سیستم‌های با فشار پایین.

کاربرد:

امروزه عمدتاً در سیستم‌های گرمایشی قدیمی و کوچک دیده می‌شود.

2. منبع انبساط بسته (Closed Expansion Tank):

توضیح:

رایج‌ترین نوع در سیستم‌های مدرن است. کاملاً بسته است و در هر نقطه‌ای از سیستم (معمولاً در موتورخانه یا کنار پمپ) قابل نصب است.

مزایا:

عدم آلودگی آب، قابلیت کار در فشارهای بالا، اشغال فضای کمتر و امکان تنظیم دقیق فشار.

معایب:

قیمت بالاتر و نیاز به نگهداری دوره‌ای (مانند تنظیم فشار گاز).

کاربرد:

سیستم‌های آبرسانی خانگی و صنعتی، سیستم‌های گرمایش و سرمایش مرکزی.

ب) دسته‌بندی بر اساس طراحی داخلی (منابع بسته):

1. منبع تحت فشار تیوپی (Bladder Tank):

توضیح:

در این مدل، یک تیوپ (کیسه) لاستیکی قابل تعویض، فضای داخلی مخزن را به دو بخش مجزا تقسیم می‌کند.

آب درون تیوپ و گاز (هوا/نیتروژن) در فضای بین تیوپ و بدنه ذخیره می‌شود.

مزایا:

تعویض آسان تیوپ در صورت پارگی بدون نیاز به تعویض کل مخزن، جلوگیری از تماس آب با بدنه فلزی و کاهش خوردگی.

معایب:

امکان پارگی تیوپ بر اثر خستگی مواد یا فشار نامناسب.

2. منبع تحت فشار دیافراگمی (Diaphragm Tank):

توضیح:

در این طراحی، یک صفحه لاستیکی انعطاف‌پذیر (دیافراگم) به صورت ثابت در وسط مخزن جوش داده یا فلنج شده است.

این دیافراگم نیز دو فضای آب و گاز را از هم جدا می‌کند.

مزایا:

ساختار ساده و مستحکم، طول عمر معمولاً بالاتر نسبت به نوع تیوپی در شرایط یکسان.

معایب:

در صورت پارگی دیافراگم، تعمیر یا تعویض آن دشوارتر است و ممکن است نیاز به تعویض کل مخزن باشد.

نحوه عملکرد و اجزای کلیدی

برای درک کامل عملکرد، شناخت اجزای اصلی و چگونگی همکاری آنها ضروری است:

1. اجزای اصلی:

بدنه (Shell):

معمولاً از فولاد با پوشش ضدزنگ اپوکسی یا فایبرگلاس ساخته می‌شود تا در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی مقاوم باشد.

تیوپ یا دیافراگم:

جنس آن از لاستیک مرغوب و بهداشتی مانند EPDM یا بوتیل است که هم انعطاف لازم و هم مقاومت در برابر پارگی را دارد و با آب آشامیدنی واکنش نمی‌دهد.
· فلنج (Flange): قطعه‌ای گرد برای دسترسی به تیوپ و آب‌بندی ارتباط بین بدنه و تیوپ.

واحد فشارشکن (Pressure Gauge & Valve):

شامل گیج فشار برای مشاهده و شیر (والو) برای تنظیم یا تخلیه فشار گاز.

2. چرخه عملکرد در یک سیستم آبرسانی:

مرحله استراحت:

با بسته بودن همه شیرها، فشار آب در سیستم بالاست. پمپ خاموش است و منبع تحت فشار، پر از آب (تحت فشار گاز) است.

مرحله مصرف (تخلیه منبع):

با باز شدن یک شیر (مثلاً برای شستن دست)، ابتدا آبی که در منبع تحت فشار ذخیره شده، با فشار گاز پشت آن به سمت مصرف هدایت می‌شود.

در این مرحله پمپ هنوز روشن نمی‌شود.

مرحله افت فشار و استارت پمپ:

با ادامه مصرف، آب منبع تخلیه و فشار سیستم به حداقل از پیش‌تنظیم‌شده (مثلاً ۲ بار) می‌رسد.

در این نقطه، کلید اتوماتیک فشار (پرشر سوئیچ) فرمان روشن شدن به پمپ می‌دهد.

مرحله پرشدن مجدد منبع:

پمپ روشن می‌شود و همزمان با تامین آب مصرفی، منبع تحت فشار را دوباره پر می‌کند.

وقتی فشار سیستم به حداکثر تنظیم (مثلاً ۴ بار) برسد، پرشر سوئیچ پمپ را خاموش می‌کند و چرخه تکرار می‌شود.

کاربردها در صنایع مختلف

آبرسانی ساختمان‌های مسکونی و تجاری:

متداول‌ترین کاربرد است.

در کنار پمپ آب خانگی نصب می‌شود تا فشار آب واحدها را یکنواخت و از خاموش/روشن شدن مداوم پمپ جلوگیری کند.

سیستم‌های گرمایش و سرمایش مرکزی (موتورخانه):

برای جذب انبساط حجمی آب ناشی از افزایش دما و جلوگیری از افزایش خطرناک فشار در دیگ‌ها، مبدل‌ها و لوله‌ها استفاده می‌شود.

سیستم‌های آتشنشانی (بوستر پمپ آتشنشانی):

برای اطمینان از وجود فشار و ذخیره آب کافی در لحظه‌های اولیه حریق، قبل از راه‌اندازی پمپ‌های اصلی به کار می‌روند.

صنایع غذایی و دارویی:

در خطوط تولید که نیاز به شست‌وشو یا انتقال مواد مایع تحت فشار است.

کشاورزی و آبیاری تحت فشار:

در سیستم‌های آبیاری قطره‌ای برای ایجاد فشار پایدار در شبکه.

نحوه انتخاب، نصب و تنظیم

انتخاب صحیح منبع تحت فشار بر سه پایه استوار است:

حجم مخزن:

مهم‌ترین پارامتر است.

حجم مورد نیاز به عوامل زیر بستگی دارد:

توان (اسب بخار) پمپ:

هرچه پمپ قوی‌تر باشد، معمولاً نیاز به منبع بزرگتری است تا از استارت‌های مکرر جلوگیری کند.

مصرف آب ساختمان:

بر اساس تعداد واحدها، ساکنین و نوع کاربری (مسکونی، اداری) تخمین زده می‌شود.

منابع از ۸ لیتر تا بیش از ۵۰۰ لیتر ظرفیت دارند.

قاعده سرانگشتی:

برای ساختمان‌های معمولی، حجم بین ۵۰ تا ۲۰۰ لیتر رایج است.

توصیه می‌شود برای محاسبه دقیق‌تر با مهندس مشاور یا فروشنده معتبر مشورت شود.

جنس و کیفیت بدنه و تیوپ:

بدنه باید ضدزنگ و تیوپ از جنس بهداشتی و با دوام (مانند EPDM) باشد.

ماکزیمم فشار کاری (Pressure Rating):

باید متناسب با فشار خروجی پمپ انتخاب شود. فشار کاری رایج برای مصارف خانگی ۱۰ بار است.

نصب و تنظیم فشار باد از حساسترین مراحل است.

فشار هوای اولیه پشت تیوپ/دیافراگم باید حدود ۷۰ تا ۸۰ درصد فشار استارت (حداقل) پمپ باشد.

به عنوان مثال،اگر پمپ روی فشار ۲.۵ بار روشن می‌شود، فشار باد منبع باید حدود ۲ بار تنظیم شود.

تنظیم نادرست (کم یا زیاد بودن فشار باد) باعث کاهش کارایی، آسیب به تیوپ و استارت مکرر پمپ می‌شود.

مراحل کلی تنظیم فشار باد:

1. قطع برق پمپ.

2. تخلیه کامل آب از سیستم و منبع تحت فشار با باز کردن یک شیر تخلیه.

3. اندازه‌گیری فشار باد موجود در منبع با فشارسنج از طریق شیر مربوطه.

4. افزایش فشار (با کمپرسور یا پمپ دستی) یا کاهش آن (با فشار دادن میله داخل شیر) تا رسیدن به مقدار مورد نظر.

5. بستن شیر و راه‌اندازی مجدد سیستم.

نگهداری، عیب‌یابی و رفع مشکلات

نگهداری دوره‌ای، طول عمر سیستم را افزایش می‌دهد.

برنامه نگهداری پیشگیرانه:

بازدید فصلی فشار باد:

فشار باد منبع حداقل هر ۴ تا ۶ ماه یکبار چک و در صورت لزوم تنظیم شود.

بررسی ظاهری:

اطمینان از عدم وجود نشتی یا زنگ‌زدگی روی بدنه و اتصالات.

تست سلامت تیوپ:

با فشار دادن میله شیر هوا؛ اگر به جای هوا، آب خارج شد، نشانه پارگی تیوپ است و باید تعویض شود.

عیب‌یابی مشکلات رایج:

پمپ به طور مکرر روشن و خاموش می‌شود (Short Cycling):

علل محتمل:

کم شدن یا خالی بودن فشار باد منبع، پارگی تیوپ، یا حجم بسیار کم منبع برای پمپ.

راه حل:

بررسی و تنظیم فشار باد، تست سلامت تیوپ.

فشار آب نوسان دارد یا کم است:

علل محتمل:

تنظیم نبودن فشار باد منبع، گیر کردن کلید اتومات، یا مشکل در خود پمپ.

راه حل:

ابتدا فشار باد منبع را بررسی و تنظیم کنید.

خالی شدن سریع باد منبع:

 علل محتمل:

نشتی در شیر هوا، پارگی کوچک در تیوپ، یا مشکل در اتصالات.

راه حل:

تست شیر هوا، بررسی تیوپ و در نهایت استفاده از آب و صابون برای یافتن محل نشتی حباب‌های هوا.

جمع‌بندی و نتیجه‌گیری دلسالند:

منبع تحت فشار، قطعه‌ای کلیدی و هوشمند در سیستم‌های هیدرولیک است که با عملکرد ساده اما موثر خود، ضمن تثبیت فشار و تامین ذخیره آب، از استهلاک پمپ جلوگیری کرده و به صرفه‌جویی در انرژی کمک می‌کند.

انتخاب نوع مناسب (تیوپی یا دیافراگمی) با حجم کافی، نصب اصولی و به ویژه تنظیم دقیق فشار اولیه گاز درون آن، کلید دستیابی به حداکثر کارایی و طول عمر است.

نگهداری دوره‌ای و آشنایی با علائم خرابی‌های رایج، هزینه‌های تعمیرات غیرمنتظره را کاهش می‌دهد.

در نهایت، سرمایه‌گذاری روی یک منبع تحت فشار با کیفیت و نصب صحیح آن، در بلندمدت با حفظ عملکرد بهینه پمپ و کاهش مصرف برق، مقرون به‌صرفه خواهد بود.