موتور شناور

موتور شناور دستگاهی است که نیرو محرکه لازم برای فعالیت پمپ شناور را تأمین میکند. به طور کلی موتور وسیله ای است که نیرو محرکه لازم برای فعالییت ماشین را فراهم می کند. پمپ شناور همانطور که از نامش پیداست درون یک مایع شناور است. موتور این دستگاه هم باید این ویژگی را داشته باشد، تا به سیستم بیشترین بازدهی را بدهد. از این پمپ اکثرا در چاه ها برای رساندن آب به سطح زمین استفاده میشود. مثلا پمپ آب کشاورزی در زمین های کشاورزی نصب میشود. پمپ شناور معروف ترین پمپ سانترفیوژی است. این نوع پمپ ها انرژی گریز از مرکزی که به سیال وارد میشود را به انرژی هیدرولیکی تبدیل میکند.

نحوه فعالییت موتور شناور

موتور شناور در همکاری با پمپ شناور فعالییت میکند و برای درک بهتر عملکرد موتور شناور باید ابتدا اطلاعاتی درمورد پمپ های شناور داشته باشیم. از این نوع موتورپمپ ها در چاه های عمیق با دهانه باریک استفاده می شود. این سیستم توانایی شناور شدن در داخل سیال را دارد و سیستم درونی  آن ها به کمک آبی که در چاه موجود است خنک می شود. طراحی لوله های متصل به این پمپ ها به حالت یک طرفه است تا از بازگشت آب به داخل موتور و آسیب به آن جلوگیری کند.

تاریخچه موتورهای شناور

موتورهای شناور به عنوان یکی از فناوری ‌های کلیدی در صنعت حمل و نقل آبی، تحولات چشمگیری را از زمان اختراع تا به امروز تجربه کرده‌اند. در گذشته، این موتورها اغلب ساده و با بازدهی پایینی بودند، اما با پیشرفت‌های فناوری، طراحی‌ های مدرن و بهینه‌ تر جایگزین سیستم‌های قدیمی شده ‌اند. امروزه، موتورهای شناور با استفاده از مواد سبک ‌وزن، سیستم‌ های پیشرانش پیشرفته و فناوری ‌های دوستدار محیط زیست، عملکردی کارآمد تر و پایدارتر ارائه می ‌دهند. در آینده، انتظار می ‌رود با توسعه فناوری ‌هایی مانند هوش مصنوعی و انرژی‌ های تجدیدپذیر، موتورهای شناور به سطح جدیدی از بهره ‌وری و سازگاری با محیط زیست دست یابند و نقش کلیدی در صنایع درمختلف ایفا کنند.

در سال ۱۹۱۸ ایده ساخت چنین موتور هایی مطرح شد و هدف از طرح چنین ایده ای قرار دادن موتور و پمپ به صورت هم زمان در داخل آب به طوری که انرژی الکتریکی مورد نیاز آن را با سیم های که روکش ضدآب دارند به آن ها برسانیم. در سال ۱۹۳۲ اولین الکتروموتور ها توسط یک شرکت آلمانی تولید و به بازار عرضه شدند که ولتاژ لازم جهت فعالیت را از طریق سیم ها به سرعت به دستگاه منتقل میکرند. ویژگی دیگر این موتور ها خنک شدن یاتاقان های آن توسط آب بود. مسئله ای که راندمان این موتور ها را کاهش میداد مشکل عایق بندی سیم پیچ ها بود که امروزه با حل این مشکل توان این سیستم ها تا ۶۰۰۰ ولت افزایش یافته است.

اجزای موتور شناور

این دستگاه مانند تمام دستگاه های جریان متناوب از دو قسمت کلی تشکیل شده که اجزای کمکی دیگری هم دارد و راندمان کار آن را افزایش می دهند و هر یک وظایفی دارند. این دو قسمت کلی شامل قسمت ساکن یا استاتور و گردنده یا روتور می باشد.

منظور از قسمت استاتور بدنه فولادی خارجی دستگاه است که شامل استوانه های مغناطیسی تو خالی در داخل دستگاه است . که در طول آن ها سیم پیچ تعبیه شده است. قسمت تکمیل کننده این بخش یاتاقان ها هستند که در ابتدا و انتهای استاتور محفظه یاتاقان قرار دارند و از روتور در مقابل نیروی وارده آب محافظت میکنند که توسط آب روغن کاری و خنک میشوند.

روتور (Rotor) بخش دوار و متحرک الکتروموتور شناور است که نقش اصلی در تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی را ایفا می ‌کند. این بخش معمولاً از یک هسته فلزی (معمولاً فولادی) تشکیل شده که به آن میله ‌های مسی یا آلومینیومی اضافه شده‌اند تا سیم ‌پیچ ‌های روتور را تشکیل دهند. هنگامی که جریان الکتریکی از استاتور عبور می‌کند، یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود که روتور را به حرکت درمی‌ آورد. روتور به شفت موتور متصل است و این چرخش را به پروانه پمپ منتقل می ‌کند تا سیال پمپاژ شود. طراحی روتور در موتورهای شناور باید به گونه‌ای باشد که در برابر خوردگی، سایش و شرایط سخت محیطی مقاومت کند، زیرا این موتورها به طور دائم در سیال غوطه ‌ور هستند. علاوه بر این، روتور باید به دقت بالانس شود تا از لرزش‌های اضافی و آسیب به موتور جلوگیری شود.

کاربرد های موتور شناور

کاربرد های وسیعی برای موتور های شناور می توان نام برد. اما به طور کلی این موتور ها در هر جایی که یک سیال نیاز به حرکت دارد استفاده میشوند، موتورهای شناور به دلیل قابلیت کار در شرایط سخت، بازدهی بالا و نیاز به نگهداری کم، در صنایع مختلف به ‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌ گیرند.

این موتور ها را می توان در مصارف خانگی یا صنعتی برای جابه جایی آب یا نفت استفاده کرد در صنعت کشاورزی از این پمپ ها برای تقویت فشار آب و استخراج آب از چاه ستفاده می شود . از کاربرد های دیگر این موتور ها می توان به زهکشی آب های زیر زمینی، سیستم های آبرسانی مسکونی ، ایستگاه های تقویت فشار، آب نما ها تامین آب اظطراری یا حتی در آسانسور های مصنوعی استفاده کرد. موتورهای شناور به دلیل طراحی خاص و توانایی کار در زیر آب، در کاربردهای متنوعی استفاده می‌شوند. برخی از مهم‌ترین کاربردهای این موتورها عبارتند از:

• پمپاژ آب از چاه‌ها: موتورهای شناور به ‌طور گسترده در پمپ ‌های شناور برای استخراج آب از چاه ‌های عمیق و نیمه ‌عمیق استفاده می ‌شوند. این سیستم‌ ها در مناطق روستایی و شهری برای تأمین آب شرب و کشاورزی کاربرد دارند.
• سیستم‌های آبیاری: در کشاورزی، از موتورهای شناور برای پمپاژ آب از منابع زیرزمینی یا مخازن به منظور آبیاری مزارع استفاده می ‌شود. این موتورها به دلیل بازدهی بالا و قابلیت کار در اعماق مختلف، بسیار محبوب هستند.
• تخلیه فاضلاب و آب‌ های سطحی: در صنعت و محیط‌ های شهری، از موتورهای شناور برای تخلیه فاضلاب، آب‌ه ای جمع ‌شده در زیرزمین ‌ها، استخرها و مناطق سیل‌ زده استفاده می‌شود.
• صنایع نفت و گاز: در صنایع نفت و گاز، موتورهای شناور برای پمپاژ سیالات از چاه‌های نفت و گاز به کار می‌روند. این موتورها باید در برابر شرایط سخت و مواد شیمیایی مقاوم باشند.
• سیستم‌های خنک‌کننده: در برخی صنایع، از موتورهای شناور برای گردش آب در سیستم‌های خنک‌ کننده استفاده می‌شود. این سیستم ‌ها در نیروگاه‌ها، پالایشگاه‌ها و صنایع سنگین کاربرد دارند.
• مصارف خانگی: در منازل، از موتورهای شناور برای پمپاژ آب از مخازن زیرزمینی یا چاه ‌ها به سیستم‌ های لوله ‌کشی خانه استفاده می‌شود.
• پمپاژ آب دریا: در صنایع دریایی و آب ‌شیرین‌ کن‌ ها، از موتورهای شناور برای پمپاژ آب دریا استفاده می‌شود. این موتورها باید در برابر آب شور و خوردگی مقاوم باشند.
• سیستم‌های تصفیه آب: در تصفیه‌ خانه ‌های آب و فاضلاب، از موتورهای شناور برای انتقال و گردش آب در مراحل مختلف تصفیه استفاده می‌شود.

انواع موتور های شناور

موتورهای شناور در انواع مختلفی طراحی و تولید می ‌شوند تا نیازهای متنوع صنایع  را برآورده کنند. این موتورها بر اساس معیارهایی مانند نوع جریان الکتریکی (تک ‌فاز یا سه‌ فاز)، نوع سیال (آب تمیز، فاضلاب یا سیالات خورنده)، ولتاژ کاری (پایین یا بالا) و طراحی (عمودی یا افقی) دسته‌ بندی می‌ شوند. به عنوان مثال، موتورهای شناور آب تمیز برای انتقال آب آشامیدنی یا آبیاری استفاده می‌ شوند، در حالی که موتورهای شناور فاضلاب برای سیالات حاوی ذرات جامد و مواد زائد مناسب هستند.

برخی موتورها نیز برای محیط ‌های خورنده یا صنایع شیمیایی طراحی شده‌اند و از مواد مقاوم در برابر اسید و خوردگی ساخته می‌شوند. علاوه بر این، موتورهای شناور می‌توانند با سیستم‌های خنک ‌کننده روغن یا آب کار کنند و در عمق ‌های مختلف نصب شوند. انتخاب موتور شناور مناسب به عواملی مانند نوع  کاربرد، شرایط محیطی و ویژگی‌های سیال بستگی دارد. این موتور ها بر اساس معیارهایی مانند نوع  مایع، عمق نصب، قدرت و طراحی طبقه ‌بندی می‌ شوند.

موتورهای شناور بر اساس نوع مایع

• موتورهای شناور برای آب تمیز: این موتورها برای پمپاژ آب تمیز و بدون ذرات جامد (مانند آب شرب یا آب کشاورزی) طراحی شده‌اند.
• موتورهای شناور برای آب کثیف یا فاضلاب: این موتورها قادر به پمپاژ مایعات حاوی ذرات جامد، لجن یا فاضلاب هستند و معمولاً مجهز به سیستم خرد کننده برای جلوگیری از گرفتگی هستند.
• موتورهای شناور برای آب شور: این موتورها از مواد مقاوم در برابر خوردگی ساخته شده‌اند و برای استفاده در آب دریا یا محیط‌های شور مناسب هستند.

موتورهای شناور بر اساس نوع پمپ

این موتور ها انواع مختلفی دارند که در کار های مختلفی از آن ها استفاده می شود. این موتور ها به علت این که به طور کامل در سیال غوطه ور می شوند و نیازی به پرایمینگ (آماده‌ سازی اولیه) ندارند بسیار پرطرفدار هستند. هر نوع از این موتور ‌ها برای کاربرد های خاصی طراحی شده ‌اند؛ این پمپ ‌ها به دلیل کارایی بالا، قابلیت نصب آسان و نیاز کم به نگهداری، در صنایع مختلفی از جمله کشاورزی، صنعتی و مسکونی کاربرد گسترده‌ای دارند. و پمپ‌ های شناور با جنس بدنه ‌های مختلف مانند استیل یا چدن  در بازار موجود هستند. مثال هایی از انواع پمپ های شناور :

• موتور های شناور تک ‌فاز: موتور شناور تک فاز از برق تک فاز برای کار کردن استفاده می کند. از برق تک فاز در کاربری های عمومی یا تجاری که مصرف برق آن ها زیر 1000 وات است استفاده می شود. این موتور ها برای توان های برق بیشتر از 3700 کیلووات توصیه نمی شود. این موتور ها با اینکه قدرت پایین تری نسبت به موتور هلی سه فاز دارند، مزایایی هم دارند که در برخی موارد استفاده از این موتور ها را در ارجحیت قرار می دهد.

  این موتور ها به علت توان پایین تری که دارند فضای کمتری را اشغال می کنند که در چاه ها و جا های کوچک ترجیح داده می شوند. تعمیر و نگهداری از این موتور ها هزینه کمتری دارد و نسبت به موتور های سه فاز بسیار راحت تر است. از طرفی شما می توانید این موتور ها را با قیمت مناسب تری تهیه کنید. مهم ترین ویژگی  موتور تک فاز این است که این پموتور ها توان های پایین تر و بهروری بیشتری نسبت به موتور های سه فاز دارند.

• پمپ های شناور سه ‌فاز: موتور های شناور سه فاز در مصارف تجاری و صنعتی که مصرف برق بالایی دارند استفاده می شود. جریان سه فاز که نسبت به تک فاز بالاتر است می تواند جریان متعادل تری را  ایجاد کند. پس در توان های بالاتر این موتور ها می تواند کیفیت بالاتر و هزینه مناسب تری را برای شما به ارمغان بیاورد. این موتور ها هم اندازه کوچک و وزن کمی دارند که از جمله مزییت های این موتور ها در نظر گرفته می شود. همچنین این موتور ها به علت استفاده از جریان سه فاز پایدار تر و با بهروری بیشتری کار می کنند
• موتور های شناور برای آب کثیف و فاضلاب : پمپ های شناور فاضلاب در دو نوع یک تکه و دو تکه موجود می باشند. در پمپ های یک پارچه موتور و پمپ شناور هر دو درون یک محفظه قرار دارند. از این پمپ ها برای تخلیه آب فاضلاب ها استفاده میشود. و معمولا جنس این پمپ ها از  استیل است. یکی از مهم ترین مزیت های این پمپ ها سر و صدای کم آن هاست. همچنین این پمپ ها را می توانید در هزینه های مناسبی از بازار تهیه کنید. این پمپ ها نیاز به هوا گیری ندارند و مصرف انرژی پایینی دارند.
• موتورهای شناور با پمپ گریز از مرکز: این نوع موتورها برای پمپاژ آب با دبی بالا و فشار متوسط استفاده می‌شوند و در سیستم‌ های آبیاری و تأمین آب کاربرد دارند.
• موتورهای شناور با پمپ جریان محوری: این موتورها برای پمپاژ آب با دبی بسیار بالا و فشار کم مناسب هستند و معمولاً در تخلیه آب‌های سطحی یا سیلاب‌ها استفاده می‌شوند.
• موتورهای شناور با پمپ لجن‌کش: این موتورها برای پمپاژ مایعات غلیظ، لجن یا فاضلاب طراحی شده‌اند.

موتورهای شناور بر اساس ولتاژ

• موتورهای شناور تک ‌فاز: این موتورها برای مصارف کوچک و خانگی مناسب هستند و معمولاً در چاه ‌های کم ‌عمق یا سیستم ‌های آبیاری کوچک استفاده می‌شوند.
• موتورهای شناور سه‌ فاز: این موتورها قدرت بیشتری دارند و برای مصارف صنعتی، کشاورزی و چاه‌ های عمیق استفاده می‌شوند.

موتورهای شناور بر اساس عمق نصب

• موتورهای شناور برای چاه‌های کم‌عمق: این موتورها برای چاه‌ هایی با عمق کم (معمولاً تا ۱۵ متر) طراحی شده‌اند.
• موتورهای شناور برای چاه‌های نیمه‌عمیق: این موتورها برای چاه ‌هایی با عمق متوسط (بین ۱۵ تا ۵۰ متر) مناسب هستند.
• موتورهای شناور برای چاه‌های عمیق: این موتورها برای چاه‌ هایی با عمق زیاد (بیش از ۵۰ متر) طراحی شده‌اند و قدرت و فشار بالایی دارند.

موتورهای شناور بر اساس نوع خنک ‌کنندگی

• موتورهای شناور خنک‌ شونده با آب: این موتورها توسط آب اطراف خنک م ی‌شوند و برای کار در مایعات مناسب هستند.
• موتورهای شناور خنک ‌شونده با روغن: این موتورها در محیط ‌هایی که آب کافی برای خنک ‌کنندگی وجود ندارد، استفاده می‌شوند و با روغن خنک می‌شوند.

موتورهای شناور بر اساس کاربرد خاص

موتورهای شناور صنعتی: برای استفاده در صنایع نفت، گاز، معدن و نیروگاه ‌ها طراحی شده‌اند.

موتورهای شناور خانگی: برای مصارف کوچک مانند پمپاژ آب از چاه‌های کم‌ عمق یا مخازن زیرزمینی استفاده می ‌شوند.

موتورهای شناور دریایی: برای استفاده در محیط‌ های دریایی و آب ‌شور طراحی شده‌اند و مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارند.

نصب موتور شناور

موتور های شناور با اینکه در دسترس هستند و در جاهای مختلف می توان از آن ها استفاده کرد، اگر به درستی نصب نشوند ممکن است دچار آسیب شوند و به آن ها خسارت وارد شود. نصب این موتور ها که به همراه پمپ هستند کار دشواری نیست اما نکاتی وجود درد که با رعایت آن ها می توانید بدون وارد کردن آسیب به پمپ یا موتور آن را به درستی نصب کنید. مراحل نصب موتور شناور به شرح زیر است:

• با توجه به نوع موتور محفظه آن را پر کنید.
• از تمیز بودن شفت و کوپله پمپ مطمئن شوید.
•  پمپ را بر روی دینام شناور نصب کنید و پیچ های آن را ببندید.
•  از سالم بودن دینام پمپ مطمئن شوید.
•  پمپ را به لوله ها متصل کنید.
• محافظ پمپ را روی آن جوش بزنید.
•  بست لاستیکی را برای نگه داری از کابل ها نصب کنید.
• لوله را به پمپ آب وصل کنید.
• تسمه را  برای ایمنی به درستی جوش دهید
• پمپ را به داخل چاه انتقال دهید.
• بوشن انتهایی را نصب کنید.
• کرپی نگهدارنده را نصب کنید.

نکات نصب موتور شناور

نصب موتورهای شناور نیازمند رعایت نکات مهمی است تا عملکرد بهینه و ایمنی سیستم تضمین شود. ابتدا باید محل نصب به دقت بررسی شود تا از عدم وجود موانع و دسترسی آسان به موتور اطمینان حاصل گردد. پایه ‌های نصب باید کاملاً تراز و محکم باشند تا از لرزش و جابجایی موتور جلوگیری شود. اتصالات الکتریکی باید توسط  فرد متخصص انجام شود و از ضد آب بودن آن ها اطمینان حاصل شود. همچنین، بررسی دقیق سطح آب و تطابق ارتفاع نصب موتور با شرایط محیطی ضروری است. پس از نصب، تست عملکرد موتور و بررسی نشتی‌ های احتمالی باید انجام شود تا از کارکرد صحیح سیستم اطمینان حاصل گردد.

مزایا و معایب موتور شناور

این پمپ ها مزایای زیادی دارند که آن ها را نسبت به پمپ های جتی معمولی در ارجحیت میدهد. مثلا این پمپ ها سر و صدای زیادی ندارند. در سطح سیال قرار میگیرند ومکش را از سطح آب انجام میدهند. از این سیستم میتوان در آب های شور و شیرین و یا سیالاتی که دارای جامداتی مثل شن و ماسه هستند استفاده کرد. این سیستم ها به دلیل اینکه در آب قرار دارند انرژی کمتری نسبت به سایر موتور ها و پمپ ها مصرف می کنند.

این پمپ ها به علت مزیت های زیادی که دارند هزینه بیشتری نسبت به سایر پمپ ها دارند و یکی از چالش هایی که در استفاده از این پمپ ها ممکن است با آن مواجه شوید نشت آب به درون دستگاه و ایجاد مشکل در ساختمان آن است. همچنین اگر آب یا سیال درون چاه کم باشد احتمالا دستگاه گرمای زیادی تولید میکند که به آن آسیب میزند.

موتور شناور و نقش آن در محیط زیست

موتورهای شناور مدرن با بهره‌ گیری از فناوری‌های پیشرفته، گامی مهم در جهت کاهش آلودگی محیط زیست برداشته ‌اند. این موتورها با طراحی‌ های بهینه ‌شده و استفاده از سوخت‌های پاک ‌تر، میزان انتشار گازهای گلخانه ‌ای و آلاینده‌ های مضر را به طور چشمگیری کاهش داده‌ اند. علاوه بر این، سیستم‌های پیشرانش کارآمد تر و فناوری‌هایی مانند هیبریدی یا الکتریکی، مصرف سوخت را به حداقل رسانده و تأثیرات منفی بر اکوسیستم‌های آبی را کاهش می‌ دهند. با توجه به افزایش نگرانی‌ها درباره تغییرات اقلیمی و آلودگی دریاها، توسعه و استفاده از موتورهای شناور سازگار با محیط زیست، نه تنها به حفظ منابع طبیعی کمک می‌کند، بلکه آینده‌ای پایدارتر برای صنعت دریانوردی رقم می‌زند.

خرید موتور شناور

خرید موتور شناور بستگی به نیاز شما دارد. همانطور که گفتیم این موتور ها در انواع مختلفی در بازار وجود دارند که شما میتوانید با توجه به شرایط کار خود از آن ها استفاده کنید. هنگام خرید موتور شناور به این نکته دقت کنید از موتور پمپ خود در کجا و برای چه کاری استفاده میکنید. ویژگی های هر نوع از موتور شناور را مطالعه کنید و با توجه به این ویژگی ها و در نظر گرفتن نیاز های خود مناسب ترین موتور شناور را خریداری کنید.

موتور های شناور در قیمت های متغییری در بازار وجود دارند. علت این تفاوت در قیمت موتور پمپ ها تفاوت در ساختار و کارکرد این موتور هاست. دقت کنید که گران ترین موتور پمپ همیشه بهترین نیست. و قیمت این دستگاه ها اکثرا به علت ویژگی های خاصی است که دارند و این ویژگی ها ممکن است به درد شما نخورد. به طور مثال قیمت موتور های شناوری که برای چاه های عمیق مناسب هستند بیشتر از موتور های مناسب چاه های کم عمق است. ممکن است موتور های مناسب چاه عمیق اصلا به درد شما نخورد و فقط هزینه بیشتری روی دوشتان بگذارد.