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
شادمانه های 25 سالگی محک
همايش كمپانی Stilmas در زمينه تجهيزات آب سازی مورد استفاده در صنايع دارويی
همکاری کار و اندیشه در پروژه های سفارتخانه چین و ژاپن
تأمین ١٥٠٠ تن تبرید در پتروشیمـی کـاوه
چیلر سانتریفیوژ مغناطیسی هایر به اروپا صادر می شود
برگزاری همايش كمپاني Union دانمارك در زمينه" سيستم هاي بازيافت گاز كربنيك" در ایران
افتتاح آزمایشگاه مشترک هایر و میتسوبیشی الکتریک
تامین سیستم تهویه مطبوع مجتمع تجاری و فرهنگی کوروش
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
کار و اندیشه همه شما را به نوشیدن 1 لیوان آب دعوت میکند!
تجلیل از مديران كار و انديشــه در جمع فارغ التحصیلان برتر دانشـگاه آزاد اسلامی
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
حضور کار و اندیشه در پانزدهمین نمایشگاه بین‌المللی تاسیسات و سیستم‌های سرمایشی و گرمایشی
سمینار بیهوشی کودکان تبریز با همکاری کـار و اندیشـه
با شعار " خانواده ای برای حمایت" به استقبال روز جهانی هموفیلی می رویم
کار‌و‌اندیشـه ارائه‌کننده‌ خدمات مهندسی، صنعتی و پزشکی در کشور
حضور کار و اندیشه در بيست و سومين نمايشگاه بين المللی Agrofood
سعي کرده ايم از بهترين امکانات براي رفاه حال مردم در اين مجموعه استفاده کنيم.
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