Menu

پربازدیدترین های فعالیت های فرهنگی

با حمايت شرکت کار و انديشه نمايش دورهمي زنان شکسپير در سالن استاد سمندريان مجموعه ايرانشهر به روي صحنه رفت 1393/08/19
نهمين دوره ي مسابقات ملي پل هاي ماکاروني با حمایت شركت كار وانديشه در دانشگاه صنعتي اميرکبير برگزار گرديد. 1393/08/20
حضور شرکت کار و اندیشه در کنسرت خیریه استاد شهرام ناظری 1393/08/20
همايش يك روزه دياليز صفاقي جهت نفرولوژيست ها و بازديد از شرکت داروسازی ثامن، با حضور بيش از هشتاد نفرولوژيست برگزار گرديد. 1393/08/20
21 بهمن مسابقات اسنوبرد و عکاسی EBARA GAMES برگزار گردید 1393/08/20
معرفی و خلاصه کتاب روحي براي آفريدن 1393/08/20
زنگ افتتاح نمايش «آرسنيک و تور کهنه» که از حمايتهاي شرکت کار و انديشه بهره ميبرد، در شامگاه 11 مردادماه با حضور عليرضا خمسه نواخته شد. 1393/08/20
نمایش هملت با حمایت کارو اندیشه به روی صحنه رفت 1393/10/03
کار و انديشه حمايت کننده نمايش رد پاي صورتي 1393/10/03
نخستين کنگره بين المللي سرطان کودکان در بيمارستان محک، با همکاري انجمن خون و سرطان ايران و انجمن خون و سرطان آلمان برگزار گردید 1393/10/03

پربازدیدترین اخبار

کار‌و‌اندیشه حـامی مـاهی‌های قرمز
پروژه های بین المللی
KHS برنده جايزه بهترين بسته بندي آلمان
سمینـار ٣ روزه تعمیر و نگهداری چیلر
مسابقات بین المللی تنیس فیوچرز کیش
پنجمین کنفرانس صنعت احداث و انرژی
کار و اندیشه بر فراز قله کلیمانجارو
تجلیل از «کـار و اندیشـه» در همایش نام و نشان ماندگار
همايش كمپانی Stilmas در زمينه تجهيزات آب سازی مورد استفاده در صنايع دارويی
شادمانه های 25 سالگی محک
همکاری کار و اندیشه در پروژه های سفارتخانه چین و ژاپن
چیلر سانتریفیوژ مغناطیسی هایر به اروپا صادر می شود
تامین سیستم تهویه مطبوع مجتمع تجاری و فرهنگی کوروش
تأمین ١٥٠٠ تن تبرید در پتروشیمـی کـاوه
برگزاری همايش كمپاني Union دانمارك در زمينه" سيستم هاي بازيافت گاز كربنيك" در ایران
افتتاح آزمایشگاه مشترک هایر و میتسوبیشی الکتریک
شرکت در نظر سنجی خدمات پس از فروش مشتریان تهویه مطبوع
بیست و سومین همایش بین المللی مهندسی مکانیک
افتتاح نمایشگاه دائمی کـارواندیشـه در اصفهـان سیتـی سنتـر
تجلیل از مديران كار و انديشــه در جمع فارغ التحصیلان برتر دانشـگاه آزاد اسلامی
کار و اندیشه همه شما را به نوشیدن 1 لیوان آب دعوت میکند!
کار و اندیشه، پایگاهی برای تکیه اهالی فرهنگ و هنر
حمایت شهرام ناظری و کار و اندیشه از بیماران جذامی شهر مهاباد
درخشش نمایش هم هوایی در جشنواره تئاتر فجر
سمینار دیالیز صفاقی در بیمارستان لبافی نژاد
سمینار بیهوشی کودکان تبریز با همکاری کـار و اندیشـه
کار‌و‌اندیشـه ارائه‌کننده‌ خدمات مهندسی، صنعتی و پزشکی در کشور
با شعار " خانواده ای برای حمایت" به استقبال روز جهانی هموفیلی می رویم
سعي کرده ايم از بهترين امکانات براي رفاه حال مردم در اين مجموعه استفاده کنيم.
حضور کار و اندیشه در بيست و سومين نمايشگاه بين المللی Agrofood
حضور کار و اندیشه در پانزدهمین نمایشگاه بین‌المللی تاسیسات و سیستم‌های سرمایشی و گرمایشی
کار و اندیشه در بزرگداشت روز ملی خلیج فارس
چيلرهاي جذبي گزينه مناسبي براي استفاده در کشورمان هستند
گردهمايي تومور ويلمز با همکاری کار و اندیشه در بيمارستان امير در شيراز
کار و اندیشه و نخستین شب‌های موسیقی بارانا

برج خنک ­کن چیست؟

khonak kon.jpg

1394/03/24 | کارواندیشه

" چیلرها همواره یکی از ضروری­ترین و گران­قیمت­ترین اجزاء در تاسیسات حرارتی و برودتی یک ساختمان هستند. در صورتی­که چیلرها از نوع آب خنک باشند، معمولا از یک یا چند برج خنک­کن در کنار آن­ها استفاده می­شود. پرواضح است که زیان حاصل از انتقالِ مشکلات سختی و رسوب آب از برج­های خنک­کن به چیلرها، به مراتب سنگین­تر و گران­تر از برج­هاي خنك­كن خواهد بود .از عمده­ترین مشکلاتی که در اثر سختی و رسوب در چیلرها و تحمیل هزینه­های سنگین ظاهر می­شود می­توان به کاهش بازدهی چیلر، ایجاد رسوب در لوله­های مسی کندانسور، ایجاد خوردگی و فرسایش در چیلر و نیاز به اسید شویی اشاره کرد. در صورتی­که سختی­گیری مناسبی قبل از ورود آب به چیلرها -به خصوص قبل از کندانسور- انجام شود، نه تنها از بروز لایه­های رسوب در آن­ها جلوگیری می‌شود، بلکه به مرور زمان رسوب­های موجود نیز از بین رفته و نیاز به سختی­گیری شیمیایی یا اسیدشویی برطرف می­شود. این نوشتار، به سختی­گیری آب در برج­هاي خنك­كن، پیش از ورود به چیلرها، پرداخته و این مورد را بررسی می­کند.
"

برج خنک ­کن چیست؟

برج خنک­کن، دستگاهی است که با ایجاد سطح وسیعی از تماس آب با هوا، تبخیر را آسان کرده و باعث خنک شدن سریع آب می­شود. در اصل، عمل خنک شدن در اثر از دست دادن گرمای نهان تبخیر انجام می­گیرد. البته باید توجه داشت که آب، مقداری از گرمای خود را از طریق تشعشع، هدایت و جابجایی، و بقیه را از راه تبخیر از دست می‌دهد. اكثر فرآيندهاي توليدي صنعتي مانند پالايشگاه­ها، مجتمع­های فولادی، صنايع پتروشيمي، كارخانه­های توليدي و نيروگاه­هاي توليد برق، جهت بهره­برداري صحيح و افزايش بازده، نيازمند برج­هاي خنك­كن هستند. همان­طور که می­دانید، بیشتر دستگاه­های خنک کن از یک مدار بسته تشکیل شده­اند که در آن­ها آب، جذب، دفع و انتقال گرما را به عهده دارد. چند عامل موثر در منحصربفرد بودن آب به­عنوان يك ماده سردكننده­ی مناسب در برج­های خنک­کن وجود دارد :

ü      فراواني، سهولت دسترسي و ارزاني

ü      سهولت در انتقال و جابه­جايي

ü      انتقال بخش زيادي از گرما در واحد حجم

ü      عدم انبساط و انقباض قابل ملاحظه در محدوده­ی دمايي نرمال

ü      تجزيه ناپذير بودن

به علت اينكه معمولاً حجم زيادي از آب به صورت باز و در مجاورت هوا در حال گردش است، لذا نگهداري آن بسيار ضروري بوده و نيازمند مراقبت شبانه روزي است؛ اين نگهداري شامل كنترل سختي و رسوب آب و كنترل بيولوژيكي آب مي­شود. آبی که خواص شیمیایی مهمی دارد:

1-     قابليت هدايت الكتريكي: این پارامتر نشان­دهنده­ی ميزان قابليت آب در هدايت الكتريسيته است. آب موجود در برج­هاي خنك­كن، حاوي مقادير زيادي از مواد معدني و گازهاي محلول است که این قابلیت را دچار دستخوش می­کند. قابليت هدايت الكتريكي با واحد ميكروموس سنجيده شده و مي تواند از يك مقدار جزئي براي آب مقطر تا بيش از 10,000 براي آب شور باشد.

2-     PH: نشانه نسبت خاصيت اسيدي و بازي آب است. مقياس PH از 0 تا 14 بوده كه 0 نشانه خاصيت اسيدي زياد و 14 نشانه خاصيت بازي زياد است.

3-     قليايي بودن: در آب برج­هاي خنك­كن، دو نوع قليايی بودن -كربناتي(CO3)  و بي­كربناتي(HCO3)- نقش اساسي را ايفا مي­کنند.

4-     سختي: بعلت وجود مواد معدني كلسيم و منيزيم در آب است. سختي در آبِ طبيعي، متنوع بوده و از يك مقدار در ميليون(PPM)  تا بيش از 800 PPM متغییر است.

 

خواص شیمیایی آب چه تاثیری در برج هاي خنك­كن دارند؟

تمام خواص شيميايي اصلي آب، مستقيما بر چهار مشكل اساسي سيستم برج­هاي خنك­كن یعنی خوردگي، تشكيل رسوب، تجمع لجن و آلودگي ميكروبيولوژي تاثیر می­گذارند. همچنين تاثیر اين خواص را در كنترل مسائل و مشكلات برنامه­هاي تصفيه آب نیز می­توان دید.

-         هدايت الكتريكي: تصفيه­ی آب برج­هاي خنك­كن، در دامنه­ی خاصي از قابليت هدايت الكتريكي انجام می­شود. (ميزان اين دامنه به طراحي سيستم برج­هاي خنك­كنِ خاص بستگي دارد.)

-         PH: كنترل PH در اغلب برج­هاي خنك­كن يك امر حياتي است. عموما، هنگامي­كه PH زير دامنه­ی پيشنهادي باشد، زمانِ خوردگي افزايش یافته و هنگامي­كه PH بالاتر از دامنه­ي پيشنهادي است، زمانِ تشكيل رسوب افزايش مي­يابد. همچنين تاثيرگذاري بسياري از بيوسيدها[1] به PH بستگي دارد؛ لذا PHهاي بالا و پايين ممكن است به رشد و نمو ساختارهاي ميكروبيولوژيكي كمك كند.

-         قليايي بودن: قليايي بودن و PH مكمل يكديگراند، زيرا افزايش PH نشانه­ی افزايش قليايي بودن بوده و به عكس. زماني­كه مشكلات خوردگي و رسوب به­وجود می­آید، تجمع لجن نيز پیدا خواهد شد.

-         سختي: مقادير سختي معمولا به ميزان تمايل تشكيل رسوب در آب موجود برج­هاي خنك­كن بستگي دارد. خط مشي­هاي مدون شده برای استفاده از مواد شيميايي جهت جلوگيري از تشكيل رسوب، تنها هنگامي نتيجه بخش خواهد بود كه ميزان سختي آب در محدوده­ی تعيين شده كنترل شود. بعضي از راهكارهاي كنترل خوردگي، نياز به يك ميزان سختي معين دارند تا به عنوان يك جلوگیری­كننده­ی خوردگي، به­شكل صحيح، عمل نمايند. بنابراين اطمينان از عدم كاهش سختي در اين گونه خط مشي­ها بسيار مهم است.

 

وقتی از سختی آب حرف می­زنیم، از چه حرف می­زنیم؟

آب سخت آبی است که حاوی نمک‌های معدنی از قبیل ترکیبات کربنات‌های هیدروژنی، کلسیم، منیزیم و غیره ‌است. به این ترتیب، املاح کلسیم و منیزیم موجود در آب را اصطلاحا سختی می­نامند. در حالت کلی، آب در طبیعت ضمن عبور از زمین­های آهکی و لایه­های دولومیتی، کلسیم و منیزیم را در خود حل می­کند. ترکیبات مربوط به بی­کربنات کلسیم و منیزیم در آب را سختی موقت یا سختی کربناتی[2] و املاح مربوط به سولفات، کلرور و نیترات کلسیم یا منیزیم را سختی دائم یا سختی غیرکربناتی[3] می­نامند. مجموع سختی دائم و موقت، سختی کل آب(TH)  را تشکیل می­دهد. سختی موقت آب را با عمل جوشاندن می­توان برطرف کرد اما سختی دائم آب با عمل جوشاندن آن از بین نمی رود، بلکه برای از بین بردن آن باید از مواد شیمیایی مناسب و یا شیوه­های دیگر استفاده کرد. معمولاً سختی آب­ها که در فصل باران کم و در فصل خشکی زیاد می‌شوند موجب شده که مصرف آن­ها در صنعت، به دلیل بالا بودن قابلیت رسوب گذاری و خورندگی، دشواری­هایی به­وجود آورد؛ از جمله:

ü      تشدید خوردگی و رسوب­گذاری در تاسیسات حرارتی

ü      کاهش راندمان انتقال حرارت و افزایش مصرف بی­رویه­ی انرژی به دلیل وجود لایه­های ضخیم رسوبی

ü      ایجاد لکه و رسوبات سفید رنگ بر روی سطوح شیشه، فلز، پارچه، لباس و نظایر آن

ü      کاهش ظرفیت انتقال جریان آب در اثر تشکیل رسوبات سخت در جداره داخلی لوله­ها و مخازن

ü      افزایش مصرف مواد شوینده به دلیل کاهش خاصیت کف­کنندگی آن­ها در آب سخت

درجه سختی آب به طور کلی بر حسب میلی گرم کربنات کلسیم در هر لیتر آب بیان می­شود. یعنی 1 درجه سختی آب برابر 1 میلی­گرم کربنات کلسیم است. اما در کشورهای مختلف، مقدار یک درجه سختی آب با هم تفاوت دارد. البته یک واحد همگانی برای درجه سختی آب وضع شده که برابر 1 میلی اکی والان کربنات کلسیم (یا 50 میلی گرم کربنات کلسیم) در هر لیتر آب است. امروزه، در برخی از کشورها، از جمله آمریکا و آلمان، درجه سختی آب را بر حسب ppm بیان می­کنند. همچنین، آب­ها را از نظر سختي، بر حسب ميلي­گرم در ليتر كربنات كلسيم، به ترتيب زير طبقه­بندي كرده­اند:

 

·         سبك: 0-60  ميلي­گرم در ليتر

·         سختي متوسط: 60-120  ميلي­گرم در ليتر

·         سخت: 120-180 ميلي­گرم در ليتر

·         خيلي سخت: بيشتر از 180 ميلي­گرم در ليتر

اکثر شهرهای ایران و البته شهرهای کویری­ایی مانند قم، زاهدان، کاشان، دلیجان، اصفهان، ساوه، سمنان و... که خاک قلیایی دارند، از شهرهایی هستند که آب آن­ها سختی بالایی دارد. طبق اعلام شرکت آب و فاضلاب شهر تهران، میزان سختی آب در این شهر از 180 تا 205 میلی­گرم در لیتر کربنات کلسیم متغیر است. 

 

آیا استفاده از سختی­گیر جهت آب برج خنک­کن الزامی است؟

درست است که آب برج خنک کننده در سیکل مدار بسته­ای با کندانسور در چرخش است ولی با توجه به اینکه همیشه مقداری از این آب تبخیر می­شود و آب جدید -که خود حاوی املاح است- به آن افزوده می­گردد، بنابراین بهتر است به منظور جلوگیری از رسوب املاح آب در سطوح انتقال حرارت برج خنک­کن (پکینگ­ها) و همچنین عدم تشکیل رسوب در نازل­های برج خنک­کن- که هر دو از مهمترین عوامل در کاهش راندمان کار برج های خنک­کن هستند- آب ورودی به برج سختی­گیری شده باشد. 

در برج­هاي خنك­كن، مسئله رسوب و سختي بسيار حاد و حياتي است، به طوريكه در صورت عدم كنترل، اولاً بازدهي برج بسيار كاهش پيدا كرده و ثانياً حجم زيادي از املاح -به علت تبخير فراوان آب- به صورت رسوب سخت در برج خنك­كن، لوله­هاي اتصال و به­خصوص در كندانسور متصل به برج خنك­كن -كه عمدتاً مربوط به چيلر است- ظاهر مي­شود كه علاوه بر خسارات سنگين ناشي از افت بازدهي،‌ نيازمند حذف به روش­هاي شيميايي -از جمله اسيد شويي- نیز هستند؛ این در حالي­ست كه فرايند اسيد شويي خود باعث ايجاد خوردگي و در بعضي موارد از بين رفتن بخش­هايي از برج خنك­كن و اتصالات و كندانسورهاي متصل به برج خنك­كن مي­شود. از نظر بيولوژيكي نيز برج­هاي خنك­كن به علت تماس مستقيم با هوا و محيط و وجود آب سخت در آن­ها، منشاء رشد و نمو بسياري از باكتري­ها، ميكروب­ها، ويروس­ها، جلبك­ها و خزه­ها هستند كه اين ميكروارگانيزم­ها به علت تشكيل لايه بيوفيلم از مواد آلي، علاوه بر كاهش بازدهي برج­هاي خنك­كن، منشاء گسترش آلودگي در جوامع انساني نیز تلقي مي شوند.

 

چگونه سختی آب را برطرف کنیم؟

متداول ترین روش جهت حذف سختی آب، استفاده از دستگاه­های سختی­گیری نوع رزینی است. اساس کار دستگاه­های سختی گیری نوع رزینی، استفاده از فرایند تبادل یونی توسط رزین­های کاتیونی است. خواص رزین­ها که معمولا سیلیس، رزین کاتیونی و یا رزین آنیونی هستند- این است که وقتی در حضور آب سخت قرار می­گیرند، یون سدیم آن­ها با یون­های رسوب­گذار از قبیل کلسیم و منیزیم جابه­جا می­شوند. به این ترتیب، با حذف املاح کلسیم و منیزیم، آب کاملا محلول بوده و تمایلی به رسوب­گذاری ندارد. مبادله یون­ها تا زمانی ادامه می یابد که همه­ی سدیم رزین­ها با کلسیم و منیزیم آب تعویض شوند. پس از این زمان، به تدریج بازده فرایند سختی­گیری کاهش می­یابد که در این موقع رزین­ها می­بایست دوباره بازیابی و احیاء شوند. احیاء مجدد این نوع رزین­ها با عبور محلول غلیظ کلرید سدیم (نمک طعام) از بستر رزین انجام می­پذیرد. به این ترتیب، آب نرم خروجی از دستگاه سختی­گیر برای تغذیه دیگ­های بخار، برج­های خنک­کن و سایر مصارف صنعتی، بسیار مطلوب خواهند شد.

مخازن دستگاه­های سختی­گیر از ورق فولادی و با ضخامت مناسب طراحی و ساخته می­شوند. این مخازن پس از زنگ زدایی کامل، توسط پوشش­های ضدخوردگی از نوع اپوکسی رنگ­آمیزی می­گردند. هر دستگاه شامل دریچه بازدید، شبکه لوله­کشی مجهز به شیر آلات، نازل­های ورودی و خروجی آب، اتصالات هواگیری، فشار سنج و مخزن پلی اتیلن نگهداری محلول احیاء است. همچنین، حداقل و حداکثر فشار کاری مناسب برای دستگاه­های سختی گیر، به ترتیب 2و 5 اتمسفر است. ذکر این نکته ضروری­ست که رزین سختی­گیر دارای ظرفیت نامحدود نیست و پیش از آن­که این ظرفیت اشباع گردد، می­بایست عملیات احیا سازی با محلول کلرید سدیم یا همان نمک متبلور انجام شود. اگر رزین کاتیونی با محلول کلرور سدیم یا نمک شستشو داده شود، خاصیت سختی­گیری خود را باز می یابد و احیاء میگردد.

معمولا باید جهت احیاء رزین از آب و نمک با غلظت 10% استفاده شود. غلظت­های کمتر و یا بیشتر از 10%،  نمک اثر کمتری دارد و خلوص آن عامل بسیار مهمی در احیاء مناسب رزین کاتیونی سختی­گیر است. اگر از سنک نمک و یا نمک معمولی استفاده شود، به­ دلیل ناخالصی­های موجود در نمک، عمر رزین کاهش یافته و رزین به­طور کامل احیاء نمی­گردد. توصیه می­شود برای احیاء در اولین بار، از آب مقطر استفاده شده و برای دفعات بعد، از آب سبک شده توسط دستگاه سختی­گیر استفاده شود. ذکر این تذکر ضروری­ست که به هیچ عنوان از آب چاه و یا آب ورودی کارخانه برای تولید آب و نمک استفاده نشود!

توجه: متاسفانه وجود رزین­های نامرغوب چینی در بازار کشور، که اغلب با جعل برندهای معروف ارائه می­گردد، باعث تحمیل مشکلات و هزینه­های زیاد به صنایع گوناگون شده است. عمر کوتاه یک­ساله و حتی کمتر، عدم سختی­گیری مناسب و در نتیجه هزینه تعوض زود هنگام و کاهش راندمان دستگاه­ها از عوارض استفاده از سختی­گیرهای نامرغوب است. توجه داشته باشید که عمر مفید سختی­گیرها مدت­زمانی در حدود 5 سال است.

در چند دهه اخیر تکنولوژی سختی­گیری و رسوب زدایی مغناطیسی در صنایع مختلف -به­خصوص در حرارت و برودت- جایگاه مناسبی پیدا کرده، به­صورتی­که در بسیاری از موارد جایگزین روش­های دیگر که عمدتا شیمیایی هستند، شده است. با اینکه شاید نام سختی­گیر چندان مناسب این شیوه نباشد اما این روش با برخورداری از مزایایی چون حذف آثار نامطلوب سختی و رسوب، جلوگیری از تشکیل رسوب، حذف رسوب­های پیشین، افزایش بازدهی مبدل­های حرارتی و نصب و نگهداری آسان، تبدیل به یکی از راه­های مقابله با سختی و رسوب شده است. در اثر اعمال میدان مغناطیسی با انرژی مناسب، می­توان شرایطی را ایجاد کرد که فرایند تشکیل بلورهای رسوب در داخل آب رخ داده و از چسبیدن آنها به دیواره­ها جلوگیری شود. در این حالت، اصطلاحا در آب پدیده دانه برفی رخ داده و هسته­های اولیه بلورهای رسوب در آب تشکیل می­شود. همچنین با گذشت زمان، به حجم هسته­های اولیه افزوده شده و بلورهای سختِ خنثی و معلق در آب، که خاصیت چسبندگی خود را از دست داده­اند، ظاهر می­شوند .در کنار فرایند فوق، افزایش مولکول­های آزاد در آب و شکسته شدن پیوند هیدروژنی بین آن­ها، باعث افزایش حلالیت آب شده و خاصیت رسوب زدایی را نیز به فن­آوری فوق می­افزاید. این فرآیند به نحوی­ست که با گذشت زمان، رسوب­های پیشین نیز در آب حل شده و تبدیل به بلورهای خنثی و معلق در آب می­شوند.

 

کدام نوع سختی­گیر مناسب است؟

سختی­گیرهای رزینی به­دلیل انجام تبادل یونی و حذف املاح و سختی محلول در آب نسبت به رسوب زداهای مغناطیسی، الکترونیک و آلتراسونیک که املاح را صرفاً در آب معلق نگه می­دارند مطمئن­ترند، ولی از طرف دیگر سختی­گیرهای رزینی نیازمند عملیات دائمی و منظم بک واش و احیاء خواهند بود.

عملیات بک واش و احیاء در سختی­گیرهای رزینی با شیر نیمه ­اتوماتیک توسط اپراتور موتور­خانه و در سختی­گیرهای رزینی با شیر تمام اتوماتیک بدون نیاز به اپراتور و بر مبنای سیستم تنظیم جریانی یا زمانی به­صورت خودکار انجام می­پذیرد.


[1] biocides

[2] carbonated Hardness

[3] Noncarbonated Hardness


khonak kon.jpg