پمپاژ و آرایش پمپ ها در سیستمهای آبیاری تحت فشار

قسمت اعظم آب مورد نیاز کشاورزى در مناطق خشک و نیمه‌خشک از منابع زیرزمینى تأمین مى‌شود که به‌جز قنوات و چشمه‌ها استخراج آنها بدون پمپ امکان‌پذیر نیست.

---

پمپاژ و آرایش پمپ ها در سیستمهای آبیاری تحت فشار
بخش زیادی از آب مورد استفاده در کشاورزی مناطق خشک و نیمه خشک کشورمان البته به غیر از منابع آبی قنات ها و چشمه ها از سایر منابع زیرزمینی استخراج میشود و برای استخراج انها چاره ای جز استفاده از پمپ ها نیست .
همچنین در روشهای آبیارى بارانى و قطره‌اى کاربرد پمپ امری ضروری و گریز ناپذیر است.
طرح ها و سیستم های مختلف آبیاری نیازمند دبی های مختلف است لذا لزوم بکارگیری ترکیبى از پمپ‌ها برای تامین فشار و دبى مورد نظر امری اجتناب ناپذیر مینماید . زیرا یک پمپ به تنهائى نمی تواند نیازهاى یک طرح را به تنهایی تأمین کند. بنابراین گاهی پمپ‌ها یا به‌ طور موازی و گاهی بصورت سرى یا پشت سرهم نصب مى‌شوند. نصب پمپ‌هاى موازى به منظور افزایش دبى و نصب پمپ‌هاى سرى جهت ارتقای فشار است
پمپ‌هاى موازى
اگر دو یا چند پمپ مستقیماً دبى خود را وارد یک لوله مشترک بنمایند در این صورت گفته مى‌شود که این پمپ‌ها به‌ صورت موازى قرار دارند. پمپ‌ها هنگامى به‌طور موازى نصب مى‌شوند که فشار تولید شده توسط پمپ کفایت نیاز را بنماید اما دبى به اندازه کافى نباشد. دراین صروت بسته به‌ مقدار دبى مورد نیاز تعدادى پمپ به‌صورت موازى نصب مى‌شوند. در طرح‌هاى آبیارى نیاز آبى پروژه بسته به تناوب زراعتى و فصل رشد گیاهان متفاوت است بدین‌ترتیب مى‌بایست در زمان‌هاى مختلف دبى‌هاى مختلفى را براى پروژه تأمین کرد. در نظر گرفتن تعدادى پمپ که به‌طور موازى نصب شده باشند بهترین تمهیدى است که مى‌توان براى چنین مواردى در نظر گرفت تا در هر زمان بتوان با روش و خاموش کردن برخى از پمپ‌ها دبى لازم را تأمین کرد. اگر دو پمپ A و B به‌صورت موازى نصب شده باشند معادله‌هاى (۱۶)، (۱۷) و (۱۸) در مورد آنها صادق خواهد بود:
(معادله ۱6): Ppara = PA + PB
(معادله ۱7): Hpara = HA = HB
(معادله ۱8): Qpara = QA + QB
راندمان کلى سیستم با در نظر گرفتن اینکه هر دو پمپ کار کنند عبارت است از:
(معادله ۱۴): Epara = Hpara(QA +QB) / 0.102(PA + PB)
پمپ‌هاى سرى
پمپ‌ها هنگامى به‌طور سرى قرار مى‌گیرند که آبگیرى هر پمپ مستقیماً از خروجى پمپ قبل تأمین شود. به‌عبارت دیگر یک پمپ مقدارى آب را گرفته به پمپ دیگرى که در فاصله کوتاهى از آن قرار گرفته است مى‌دهد و به‌همین ترتیب به پمپ بعدى منتقل مى‌شود. فاصله بین پمپ‌هاى سرى حداکثر از چند متر تجاوز نمى‌کند. این نحوه آرایش زمانى به‌کار مى‌رود که دبى یک پمپ براى طرح کفایت مى‌کند اما فشار مورد نیاز بیشتر از مقدارى است که یک پمپ بتواند تأمین کند. فرض کنید دو پمپ Aو B با دبى‌هاى QA و AB و بارهاى خروجى HA و HB و قدرت‌هاى مورد نیاز PA و PB به‌طور سرى نصب شده باشند و در این‌صورت معادله‌هاى زیر را در مورد آنها مى‌توانیم بنویسیم:
(معادله 12): Hseries = HA + HB
(معادله ۱3): Pseries = PA + PB
(معادله ۱4): Qseries = QA = QB
در معادله (۱۲) مشاهده مى‌شود که دبى دو پمپ مساوى است و بنابر این راندمان سیستم پمپ‌ها از فرمول (۱۵) محاسبه مى‌شود:
(معادله ۱۵): Eseries = ( Qseries(HA + HB) )/ ( 0.102(PA + PB) )
که در آن:
Qseries = دبى m3/s
HA و HB = بار فشاری، m
PA و PB = قدرت، kw (کیلو وات)
پمپ‌هاى توربینى چند طبقه
پمپ‌هاى توربینى چند طبقه حالت خاصى از پمپ‌هائى است که به‌طور سرى قرار مى‌گیرند. این پمپ‌ها طورى توسط کارخانه ساخته مى‌شوند که هر پمپ که به آن یک طبقه گفته مى‌شود مستقیماً روى پمپ دیگر پیچ مى‌شود، چون دبى یک پمپ به پمپ بعداى داده مى‌شود بنابراین از نوع پمپ‌هاى سرى به‌شمار مى‌روند.
منحنى عملکرد پمپ‌هاى توربینى عمودى با سایر منحنى‌هاى عملکرد کمى تفاوت دارد. اگر به شکل (منحنى عملکرد پمپ براى یک پمپ چند طبقه توربینی) توجه نمائید مشاهده مى‌شود که این منحنى‌هاى عملکرد براى یک، دو، سه یا چهار طبقه که به‌صورت سرى قرار مى‌گیرند تهیه شده است. افزایش بار فاشر در یک دِبى ثابت به ازاء هر طبقه ثابت نیست ولى اگر تعداد طبقات کاهش یابد بار فشار نیز تقلیل مى‌یابد. راندمان کلى سیستم نیز به‌طور غیرخطى متناسب با تعداد طبقات است. در استفاده از منحنى‌هاى عملکرد پمپ‌هاى چند طبقه توربینى باید از منحنى مربوط به تعداد طبقات استفاده شود. راندمان مستقیماً ازروى منحنى خوانده مى‌شود اما فشار (بار) و قدرت مورد نیاز براى هر طبقه است و مى‌بایست در تعداد طبقات ضرب شود.
پمپ‌هاى بوستر
پمپ‌هاى بوستر حالت خاصى از کاربرد پمپ‌هاى سرى است که براى افزایش فشار در قسمتى از شبکه آبرسانى به‌کار مى‌رود. در طرح‌هاى آبیارى گاهى اوقات پستى و بلندى زمین ایجاب مى‌کند که فشار در یک یا چند لاترال از یک نقطه به بعد افزایش یابد. براى اینکار اگر کل فشار سیستم بالا برده شود هزینه زیادى در بر خواهد داشت. به‌جاى آن در هر نقطه که مورد لزوم باشد یک پمپ کوچک بوستر نصب مى‌شود تا فشار در پائین دست آن افزایش یابد.