عملکرد پمپ های فشار قوی در سیستم اسمز معکوس

پمپ فشار قوی

پمپ های فشار قوی یکی از اجزای اصلی هر سیستم RO می­باشد. این پمپ ها باید جریان یکنواخت برای المنتهای RO فراهم آورد. طراحی این پمپها باید به گونه ­ای باشد که نرخ جریان مورد نظر در فشار مطلوب سیستم را برای شرایط مختلف کاری عمر غشا تأمین نماید.

مصرف انرژی پمپ فشار قوی، یکی از موارد هزینه بر سیستم RO  است. لذا بازدهی انرژی بالای این پمپها یکی از فاکتورهای اساسی در ارزیابی اقتصادی سیستم است.

اغلب در سیستم های RO با فشار کمتر از  Psig400 پمپ های سانتریفوژ مورد استفاده قرار می­گیرند. در این پمپها هنگامی که آب به خارج پروانه رسید بیشترین سرعت را دارد، آنگاه با خارج شدن آب از پمپ سرعت به فشار تبدیل می­شود.

پمپ های سانتریفوژ دارای قابلیت تولید فشار و جریان پیوسته و یکنواخت هستند. لیکن در برخی مواقع برای ایجاد فشار بالای مورد نیاز در سیستم RO احتیاج به پمپی با پروانه بزرگ از لحاظ ابعاد یا پروانه استاندارد با سرعت بسیار زیاد است. در چنین مواردی از پمپهای سانتریفوژ چند مرحله­ای استفاده  می­شود. در پمپ های سانتریفوژ چند مرحله ­ای به منظور بالا بردن فشار تعدادی از پروانه­ ها را بصورت سری بهم متصل می­نمایند. یک یاتاقان آب را از پره قبلی جمع‌آوری کرده و وارد پره بعدی می‌کند.

تمام پمپ های گریز از مرکز چند مرحله‌ای، بازدهی انرژی بالاتری نسبت به پمپ های گریز از مرکز یک مرحله‌ای با دور بالا دارند. هر پره پمپ چند مرحله‌ای فشار آبی را که از آن عبور می‌کند، حداکثر Psi30 افزایش می‌دهد. نیروی تنشی که بر آب وارد می‌شود کاهش می‌یابد و در نتیجه انرژی کمتری توسط اصطکاک و آشفتگی جریان تلف می‌شود.

در برخی موارد برای تأمین فشار بالای مورد نیاز در سیستم RO، از پمپ های پیستونی استفاده می­شود. عیب بزرگ این پمپ ها، نوسانات سرعت جریان خروجی از آنها می­باشد. این نوسانات سرعت از عوامل بروز پدیده تلسکوپی می­باشد.

طی این پدیده لایه ­های مختلف غشا المنت به بیرون کشیده شده و المنت شکل تلسکوپ به خود می­گیرد که احتمال دارد که آسیب مکانیکی به المنت غشا وارد شود. بنابراین در زمانی که سیستم RO در سرویس است، استفاده از وسایل کاهش دهنده نوسان (Dampening Device) در پایین دست پمپ پیستونی، ایده مناسبی می­باشد.

بازدهی الکتروموتور

بازدهی الکتروموتور عاملی است که باید در نظر گرفته شود. بعضی از الکتروموتورها دارای بازده پایینی مانند 92% هستند. این مقدار با بازدهی 98% تا 99% برای الکتروموتورهایی که برای بازدهی بالا طراحی شده‌اند قابل مقایسه می­باشد. بازدهی بالاتر می‌تواند موجب صرفه‌جویی انرژی شود.

در برخی موارد از پمپهای فشار قوی شناور که بر روی تیوبهای تحت فشار افقی نصب می‌شوند، در سیستمهای RO استفاده می‌گردد. اگرچه این پمپها به سبب بازدهی انرژی­ رواج پیدا کرده‌اند، اما الکتروموتورهای شناور آنها بازدهی کمتری نسبت به موتورهای استانداردی که توسط هوا خنک می‌شوند، دارد. تنها مزیت این پمپها، صدای کمتر و شناور بودن آنها است.

منابع مورد استفاده:

 [1] روش های پیشرفته در صنعت تصفیه آب – تألیف مهندس محمد کرمانی، انتشارات شرکت ملی صنایع پتروشیمی – 1382

[2] تئوری اسمز معکوس، راهنمای عملی برای استفاده در صنایع تصفیه آب، وس بایرن. ترجمه مهندس مجید خاکساری-  1383