لطفا منتظر بمانید...
سختی آب یکی از مشکلات اصلی در مصارف خانگی و صنعتی به ویژه هنگام تغذیه دیگ های بخار است. عوامل اصلی تشکیل رسوب یون های کلسیم و منیزیم در آب هستند که عمدتاً به صورت بی کربنات و به صورت رسوبات سفید رنگ هستند.
بدنه اصلی سختی گیر به طور کلی از فولاد DIN17155-17mn4 مطابق با استاندارد ASME با توجه به فشار مورد نیاز طراحی و تولید می شود و پس از سندبلاست کلیه سطوح داخلی با سه لایه رنگ اپوکسی و قسمت بیرونی با رنگ روغن پوشانده می شود. از میان ورق ها، تجزیه و تحلیل مهندسی هستند که برای افزایش عمر سختی گیر انتخاب شده اند.
یکی از مهم ترین اجزای سختی گیر، رزین آن است. رزین های تبادل یونی دانه های شیمیایی هستند که ماهیتی مایع دارند. دانه های رزین با تبادل یون های سختی (کلسیم و منیزیم) با یون های سدیم در زنجیره، رسوب گذاری را از آب انجام می دهند.
سایر قطعات سختی گیر شامل شیرهای برقی یا شیرهای چند پورت است که در مدل های نیمه اتوماتیک (دستی) یا تمام اتوماتیک (الکتریکی) استفاده می شود. استفاده از دو نوع شیر برقی یا دستی بسته به سلیقه خریدار قابل قبول است اما به طور کلی بهتر است در انتخاب نوع شیر به نکات زیر توجه شود.
یک مخزن اغلب از پلی اتیلن ساخته می شود که برای احیای دستگاه سختی گیر استفاده می شود.
----------------------------------------------
اطلاعات بیشتر در مورد سختی آب و نحوه عملکرد سختی گیر آب رزینی:
1- تشکیل رسوبات در دیگ فشار قوی باعث کاهش انتقال حرارت لوله های دیگ و در نتیجه کاهش راندمان دیگ می شود. از طرف دیگر اپراتور دمای کار دیگ را افزایش می دهد تا کسری انتقال حرارت را جبران کند. این عمل باعث افزایش مصرف سوخت می شود. استفاده از سختی گیر میزان این رسوب مضر را در سیستم کاهش می دهد.
2- این سختی نه تنها منجر به رسوب بر روی دیواره لوله می شود، بلکه باعث خوردگی آنها نیز می شود. ترکیبات کربناته موجود در آب و گرما اسیدهایی مانند اسید کربنیک تولید می کنند که تاثیر عمده ای بر خوردگی و پوسته شدن دیواره های لوله دیگ دارد.
3- تشکیل رسوبات روی سطح حرارتی مبدل های حرارتی و کاهش راندمان آنها.
4- تشکیل رسوبات در برج خنک کننده، چیلر و سایر سیستم های خنک کننده باعث کاهش راندمان آنها می شود.
5- سختی آب، خاصیت شویندگی انواع مواد صابونی را کاهش می دهد، بنابراین اثربخشی مواد شوینده در آب سخت، نیمی از کارایی آنها در آب نرم است. بنابراین اگر دسترسی به آزمایشگاه برای اثبات وجود سختی در آب وجود نداشته باشد، می توان از میزان صابونی که با آن آب کف می کند، استنباط کرد. قابلیت شستشوی مواد با استفاده از سختی گیر مناسب حفظ می شود.
6- در صنعت نساجی و رنگرزی، این امر منجر به افت کیفیت رنگ می شود.
7- نوشیدن آب بسیار سفت (بیش از 500 PPM) برای سلامتی مضر است و منجر به تشکیل سنگ کلیه، تاول و اختلالات گوارشی می شود. بنابراین برای کاهش سختی در آب آشامیدنی از مخزن سختی با رزین بهداشتی استفاده می شود.
بر اساس سازمان جهانی استاندارد کیفیت آب، آب مورد استفاده در تجهیزات مکانیکی از نظر سختی به انواع زیر طبقه بندی می شود:
آب با سختی صفر را آب مقطر می گویند.
اگر آب دارای سختی بین 1 PPM تا 1/17 PPM باشد، به آن آب نرم می گویند.
به آبی اطلاق می شود که سختی آن از 1.17 تا 60 PPM است.
سختی آب ما بین 60 PPM تا 120 PPM است.
این آبی است که سختی آن از 120 PPM تا 180 PPM متغیر است.
یکی از آبی صحبت می کند که سختی آن بیش از 180 PPM است.
سختی آب (آهک آب) به برخی از مواد و فلزات محلول در آب اطلاق می‌شود که خاصیت رسوبی دارند و معمولاً به صورت لایه‌ای سفید رنگ روی سطح ظاهر می‌شوند. این مواد با عبور آب از لایه های مختلف زمین جذب می شوند. آنها از ترکیبات آهن، منگنز، استرانسیم، آلومینیوم و به ویژه کلسیم و منیزیم تشکیل می شوند.
البته 4 ماده اول درصد آب بسیار کمتری دارند. در آب های طبیعی، غلظت کلسیم به طور معمول دو برابر منیزیم است، در حالی که غلظت منیزیم در آب دریا حدود پنج برابر کلسیم است. بنابراین برای تمام اهداف عملی می توان سختی کل را برابر با مجموع یون های کلسیم و منیزیم در نظر گرفت. وظیفه سختی گیر حذف کلسیم و منیزیم از طریق واکنش شیمیایی ما بین رزین و رسوبات محلول در آب است.
در واقع محلولی از بی کربنات کلسیم و منیزیم است که گرما از محلول به نامحلول تبدیل می شود و آن را به رسوب تبدیل می کند.
محلولی از سولفات، کلرید، نیترات و غیره با کلسیم و منیزیم است که در حرارت دادن رسوب نمی کند.
آمریکا و ایران: هر میلی گرم کربنات کلسیم در یک لیتر آب یک PPM نامیده می شود.
انگلستان: 3.14 میلی گرم کربنات کلسیم در آب را دانه می گویند.
آلمان: هر 8.17 میلی گرم کربنات کلسیم در یک لیتر آب.
همانطور که قبلا ذکر شد، با توجه به معایب موجود در انواع سیستم ها، سختی آب باید با روش های موجود کاهش یا حذف شود.
رسوب شیمیایی: با افزودن مواد شیمیایی مختلف به آب، مواد زائد به هم می چسبند و سنگین می شوند و باعث ته نشین شدن آنها در مخزن آب می شوند.
سختی گیر رزین (رزین تبادل یونی): در این فرآیند آب از بستری از مواد مخصوص تبادل یونی (رزین) عبور داده می شود تا یون های مضر آب جذب این مواد شده و آب بدون سختی شود. رزین های موجود در مخزن سختی گیر، یون های کربنات کلسیم و منیزیم را از آب جذب کرده و آب نرم شده را به سیستم می رسانند.
در این روش، یون های مضر آب مانند یک کره بزرگتر توسط میدان مغناطیسی آهنربا به یکدیگر متصل می شوند و وزن بیشتری در آب و سطح تماس کمتری با دیواره های لوله ایجاد می کنند. وجود این جریان آب از طریق لوله ها باعث افزایش اثر سرعت آب بر روی این توپ های سنگین شده و از چسبیدن آنها به دیواره لوله جلوگیری می کند.
عملکرد این سختی گیر همانند سختی گیر مغناطیسی است با این تفاوت که در سختی گیر الکترومغناطیسی به جای آهنربا میدان مغناطیسی توسط یک سیم پیچ و جریان الکتریکی ایجاد می شود که نقش همان آهنربا را ایفا می کنند.
رزین های مصنوعی از نوع سیلیکات آلومینیوم و رزین های معدنی از نوع زئولیت هستند که در طبیعت به عنوان سنگ هایی یافت می شوند که می توانند کار زئولیت مصنوعی را انجام دهند.
این مواد یون های سختی آب (کلسیم و منیزیم) را حذف کرده و در عوض یون های سدیم را آزاد می کنند و به همین دلیل به زئولیت های سدیم معروف هستند. استفاده از آب گل آلود با مواد جامد معلق و همچنین آب حاوی آهن، منگنز، مس و سایر فلزات سنگین باعث فرسودگی رزین ها و کاهش هیدراتاسیون دستگاه سختی گیر می شود.
بنابراین توصیه می کنیم قبل از ورود آب به سختی گیر، مواد معلق موجود در آب را با استفاده از سیستم فیلتر شنی جدا کرده و اقدامات لازم را برای کاهش نمک فلزات سنگین انجام دهید. در سختی گیر، بستر رزین می تواند ثابت (FIXED) یا شناور (FLUIDIZEBED) باشد.
با سختی گیرهای بستر ثابت حجم رزین های دستگاه منبسط نمی شود و آب ورودی از بالا وارد دستگاه می شود و بیشترین تبادل یونی در قسمت های بالایی بستر رزین و تمیزکاری نهایی در قسمت های پایینی انجام می شود. بستر با افزایش زمان کارکرد، رزین ها در بالای بستر اشباع شده و تبادل یونی در لایه های زیرین ستون بستر انجام می شود. در نهایت زمانی فرا می رسد که بقیه ستون بستر برای تبادل یونی کافی نیست.
تمام آب های طبیعی حاوی غلظت های مختلفی از نمک های محلول هستند. این نمک ها در آب جدا شده و یون های باردار ایجاد می کنند. یون های دارای بار مثبت کاتیون و یون های دارای بار منفی آنیون نامیده می شوند.
بر اساس موارد فوق رزین سختی گیر به دو مدل رزین کاتیونی و رزین آنیونی تقسیم می شود. با سختی گیر های کاتیونی، رزین با نمک (NACI) بازسازی می شود. این اجازه می دهد تا بدنه مخزن سخت شونده از فولاد کربنی با پوشش اپوکسی ساخته شود. از طرف دیگر، با سختی گیر های آنیونی، رزین با سود سوزآور بازسازی می شود. بنابراین، بدنه مخزن باید از فولاد ضد زنگ یا پلاستیک فشرده ساخته شود.
به طور کلی دستگاه پخت رزین از قطعات مختلفی تشکیل شده است که در زیر به آنها اشاره می شود:
مخزن استوانه ای ساخته شده از فولاد کربن، فولاد ضد زنگ، روکش روی. چندین نازل در این سیلندر برای تسهیل فرآیند شستشوی رزین تعبیه شده است. در داخل سختی گیر های فلزی معمولا یک صفحه فولادی سوراخ دار وجود دارد که نازل ها روی آن نصب می شوند و معمولاً دو شیر بازرسی یکی در بالا و دیگری در پایین مخزن تعبیه می شود.
در داخل سختی گیر ذرات رزین قرار می گیرد و برای نگهداری رزین ها و جلوگیری از نشت آن ها از بستر سیلیس استفاده می شود.عمق رزین معمولا بین 0.5 تا 3 متر انتخاب می شود و فضای خالی برای انبساط رزین وجود خواهد داشت. در نظر گرفته شده است.
شیر سخت‌کننده و لوله‌های مربوطه، از جمله تریم سوپاپ بالا و پایین، تریم مخزن آب نمک، لوله هواکش، گیج فشار و تریم تخلیه.
مخزن نمک و نمک در کنار دستگاه قرار می گیرند و وظیفه فعال سازی رزین سختی گیر را بر عهده دارند.
شرکت صنعتی تهویه دانان تهران تولید کننده انواع دستگاه های سختی گیر صنعتی آماده ارائه خدمات به تمامی شرکت های خواستار محصولات خود است. از دیگر محصولات شرکت تهویه دانان تهران میتوان به انواع دیگ بخار ، دیگ آبگرم و دیگ روغن داغ اشاره کرد.
