رسوب آب برج خنک کننده و راه های جلوگیری از تشکیل جرم گرفتگی
برج خنک کننده بدلیل استفاده پیوسته از آب، همواره در معرض رسوبات و تشکیل بایو فیلم و خوردگی است. آب مهمترین سیال در مباحث حرارتی و برودت می باشد که وظیفه انتقال گرما در مبدلهای حرارتی را عهده دار می باشد. از آب در برجهای خنک کن، بویلرها و چیلرها به عنوان مایع مبدل استفاده می شود. به نحوی که گردش آب موجب تبادل حرارتی میشود.
برج خنک کننده بدلیل استفاده پیوسته از آب، همواره در معرض رسوبات و تشکیل بایو فیلم و خوردگی است. آب مهمترین سیال در مباحث حرارتی و برودت می باشد که وظیفه انتقال گرما در مبدلهای حرارتی را عهده دار می باشد. از آب در برجهای خنک کن، بویلرها و چیلرها به عنوان مایع مبدل استفاده می شود. به نحوی که گردش آب موجب تبادل حرارتی میشود.
زمانی که آبهای سخت در معرض حرارت قرار میگیرند، تشکیل پوسته، خیلی سریعتر بوجود میآید که در نهایت مشکلات زیادی را در بویلرها و آبگرمکن ها به وجود میآورند. یک پوسته به قطر یک میلیمتر بر روی سطوح گرم کننده یک آب گرم کن بصورت عایق حرارتی عمل کرده و در نتیجه تقریبا 10 % افزایش هزینه به وجود خواهد آمد.
معمولاً کاتیونهای کلسیم و منیزیم در آب باعث تشکیل رسوب هستند که صرف نظر از نمک های سولفات کلسیم، کلرو کلسیم و سایر نمک های کلسیم، کاتیون کلسیم عامل اصلی تشکیل سختی کلسیم است؛ همانطور کاتیون منیزیم باعث سختی منیزیم می باشد. زیرا عامل اصلی سختی آب، ترکیبات معدنی این دو عنصر است. بنابراین فرض بر این گرفته می شود که سختی کل آب از سبک کردن بوسیله آب آهک و خاکستر کربنات سدیم و سبک کردن با استفاده از مبادله کننده های یونی به وجود می آید.
در حال حاضر سختی گیری و رسوب زدایی مغناطیسی به عنوان یک روش غیر شیمیایی و بدون نیاز به مواد شیمیایی افزودنی به آب و سازگار با محیط زیست با خواص بسیار مفید دیگر برای صنایع مختلف، همواره به عنوان جایگزین مناسبی برای روش های قبلی مطرح شده است.
وظیفه برج خنک کننده
وظیفه یک برج خنک کننده باز، جذب گرما از یک فرایند و دفع آن به فضای اتمسفری است که این فرایند دفع گرما از طریق تبخیر انجام می شود. از آنجایی که آب موجود در فرایند خنک سازی در مدار برج خنک کن سیرکوله می شود، به علت تبخیر تدریجی آب، غلظت مواد معدنی در آن با افزایش همراه خواهد شد. وقتی که غلظت مواد معدنی به میزان دو برابر مقدار اولیه رسید، آب به صورت دو سیکل غلظت خواهد بود. وقتی که غلظت مواد معدنی در آب به سه برابر مقدار اولیه برسد، در آن زمان آب دارای دو سیکل غلظت است.
یک روش ابتدایی برای جلوگیری از تشکیل رسوب، تخلیه بخشی از آب گردش کننده در مدار و جایگزین کردن آن با مقداری از آب تازه می باشد که غلظت مواد معدنی در آن کمتر باشد. برای تعیین حداکثر غلظت مواد معدنی که می تواند بدون ایجاد رسوب در آب موجود باشد، باید آب جبرانی کاملاً مورد برسی قرار گیرد.
هدف از برنامه تصفیه آب این است که تعداد سیکل های غلظت به حداکثر میزان خود رسانده و در این حال تشکیل رسوب، خوردگی و رشد میکروبی را به حداقل برساند. در این میان مهمترین عاملی که باید کنترل شود تشکیل رسوب می باشد که به طور معمول به دلیل اشباع ترکیبات کلسیم در آب برج خنک کننده ایجاد می شود.
اغلب مشکلات برج خنک کن ناشی از ناخالصی آب می باشد. به طور معمول در سیستم های خنک کن سه مشکل وجود دارد:
- خوردگی
- تشکیل رسوب
- رشد بیولوژیکی
مشکلاتی ناشی از رسوب در برج خنک کننده
1- کاهش راندمان تبخیر و کاهش ظرفیت برج خنک کن
2- گرفتگی و بسته شدن پکینگ کولینگ تاور
3- ایجاد رسوب در نازل برج خنک کننده و گرفتگی آن
4- گرفتگی لوله های متصل به برج خنک کننده
5- افزایش مصرف آب و برق در برج خنک کن
راه های جلوگیری از تشکیل جرم و رسوبات
- سختی گیری و رسوب زدایی مغناطیسی
- تصفیه آب کولینگ تاور با استفاده از ازن
- تصفیه آب برج های خنک کننده
سختی گیری و رسوب زدایی مغناطیسی برج خنک کننده
در سالهای اخیر تکنولوژی سختی گیری و رسوب زدایی مغناطیسی در صنایع مختلف و به خصوص در حرارت و برودت جایگاه به سرعت رونق یافته است. به طوری که در بسیاری از موارد، جایگزین روش های دیگر که غالباً روش های شیمیایی هستند، شده است.
این روش با برخورداری از مزایایی همچون حذف آثار نامطلوب سختی و رسوب آب، جلوگیری از تشکیل رسوب، حذف رسوب های پیشین، افزایش بازدهی مبدل های حرارتی و نصب و نگهداری آسان، به یکی از کاربردی ترین راه های مقابله با سختی و رسوب در تاسیسات حرارتی و برودتی تبدیل شده است.
از طریق اعمال میدان مغناطیسی با انرژی مناسب، می توان شرایطی را به وجود آورد که فرایند تشکیل بلورهای رسوب در داخل آب ایجاد شده و در نتیجه مانع از چسبیدن آنها به دیواره ها شود. در این حالت در آب پدیده ای به نام دانه برفی رخ می دهد و هسته های اولیه بلورهای رسوب در آب تشکیل می شود.
در اثر افزایش مولکولهای آزاد در آب و شکسته شدن پیوند هیدروژنی بین آنها، حلالیت آب افزایش می یابد. در این میان خاصیت رسوب زدایی نیز به فناوری ذکر شده در بالا افزوده می شود، به طوری که با گذشت زمان رسوب های پیشین نیز در آب حل شده و تبدیل به بلورهای خنثی معلق در آب می گردند.
مزایای رسوب زدایی مغناطیسی برج خنک کننده
- عدم استفاده از مواد شیمیایی
- کاهش هزینه راهبردی
- عدم نیاز به سختی گیرهای معمولی
- کاهش مصرف سوخت
تصفیه آب کولینگ تاور با استفاده از ازن
استفاده از ازن به عنوان یک تیمار نگهداری برج های خنک کننده، جایگزین مناسبی برای راهبری و نگهداری آن میباشد. مقادیر کمی از ازن به عنوان یک بیوسید قوی عمل می کند که نیاز به زیرآب (Blow Down) از برج های خنک کننده را به منظور کاهش غلظت مواد جامد آلی و مواد معدنی در سیستم کاهش داده یا به کلی از بین می برد. تیمار با ازن همچنین نیاز به افزودنی های شیمیایی به برج های خنک کننده را به شدت کم می کند یا از بین می برد.
در یک برج خنک کننده مجهز به سیستم ازن که به طور مناسب نصب و راه اندازی شده باشد، افزایش راندمان تبادل حرارت، کاهش مصرف انرژی و افزایش کارایی برج خنک کننده را خواهیم داشت. همچنین هزینه های نگهداری، کاهش یافته و محیط زیست نیز به دلیل کاهش خروج آب اضافی و کاهش آلایندگی فاضلاب بدلیل کاهش مصرف مواد شیمیایی خنک کننده ای که جهت تهویه هوا به چیلرها متصل است بهتر محفوظ خواهد بود.
تصفیه آب برج های خنک کننده
جدیدترین روش در دنیا بدون نیاز به ضدرسوب و ضدخوردگی با کاهش زیر آب و افزایش راندمان حرارتی استفاده از ازن به عنوان یک تیمار نگهداری برج های خنک کننده، جایگزین خوبی برای راهبری و نگهداری آن می باشد، مقادیر کمی از ازن به عنوان یک بیوسید قوی عمل می کند که نیاز به زیرآب از برج های خنک کننده را به منظور کاهش غلظت مواد جامد آلی و مواد معدنی در سیستم کاهش داده یا به کلی از بین می برد .تیمار با ازن همچنین نیاز به افزودنی های شیمیایی به برج های خنک کننده را به شدت کم می کند یا از بین می برد.
همچنین هزینه های نگهداری، کاهش یافته و محیط زیست نیز به دلیل کاهش خروج آب اضافی و کاهش آلایندگی فاضلاب بدلیل کاهش مصرف مواد شیمیایی خنک کننده ای که جهت تهویه هوا به چیلرها متصل است بهتر محفوظ خواهد بود.
