سختی گیر
با توجه به هزینه بالای دیگ بخار و همچنین نقش کلیدی که در صنعت ایفا می کنند، جلوگیری از آسیب دیدن و نگه داری دیگ بخار امری حیاتی است. آسیب های وارده به دیگ بخار می تواند خطرات مالی و جانی جبران ناپذیری را به مصرف کننده وارد نماید. یکی از مواردی که می تواند به تشدید این خسارات بیانجامد رسوب گرفتن دیگ بخار توسط سختی موجود در آب است. سختی گیری آب تغذیه دیگ بخار علاوه بر جلوگیری از صدمات وارده به سیستم می تواند به افزایش راندمان سیستم نیز کمک نماید.
سختی آب به حالتی اتلاق می شود که یون های مختلفی مانند کلسیم و منیزیم در آب موجود باشد. این یون ها می توانند تشکیل رسوب دهند و خسارات بزرگی را در سیستم ایجاد کنند. این سختی ها را می توان با دستگاه های کمکی در کنار دیگ بخار از بین برده و با هزینه بسیار پایین از خسارات بسیار بزرگ جلوگیری نمود. از این رو شناخت سختی آب، روش های سختی گیری آب از اهمیت بالایی برخوردار است. در ادامه به بررسی آن ها می پردازیم.
سختی آب چیست؟
آب سخت به آبی میگویند که در آن یون هایی مانند کلسیم و منیزیم در آب وجود داشته باشد. این یون ها معمولا در خاک موجود می باشند و با نفوذ آب در زمین سبب ایجاد سختی آب های زیرزمینی می شوند. شاید معروف ترین نمونه از سختی آب را بتوان به جرم در کتری ها اتلاق نمود. این جرم در اثر سختی آب پدید می آیدو می تواند مشکلاتی بوجود آورد. یکی از نشونه های اصلی وجود سختی در آب، جلوگیری از ایجاد کف است. کف توسط سورفکتانت ها (صابون و مواد شوینده) ایجاد می شود. این یون ها خاصیت دو طرفه بودن آن ها را از بین می برند. از این رو می توان جهت تشخیص سختی آب بصورت عمومی از این روش استفاده نمود.
چرا باید سختی آب را بر طرف نمود؟
سختی موجود در آب می تواند مشکلات فراوانی را برای سیستم ایجاد نماید. اولین مشکلی که سختی آب می توان بوجود آورد کف نکردن آب در سیستم است. در دیگ بخار این سختی می تواند باعث کاهش راندمان، خوردگی دیگ بخار و حتی خطراتی مانند انفجار شود. آب سخت در دیگ بخار می تواند عامل اصلی رسوب گرفتن لوله اتشخوار و بدنه دیگ بخار باشد. این رسوبات به دلیل ایجاد مقاومت حرارتی، انتقال حرارت را کاهش داده و باعث کاهش راندمان سیستم می شوند. همچنین رسوب گرفتن وسایل ایمنی در دیگ بخار می تواند خسارات جبران ناپذیری در سیستم ایجاد نماید.
به عنوان مثال با رسوب گرفتن شیر اطمینان، این شیر به صورت درست عمل نمی کند و در صورت بالا رفتن بیش از حد فشار نمی تواند فشار را به حالت اول برگرداند. از این رو سبب انفجار دیگ بخار می شود. همچنین مواردی مانند ایجاد کثیفی در سیستم نیز از دیگر عوامل سختی گیری آب است. همچنین با توجه به انسدادی که در لوله ها ایجاد می نمایند، بر روی دبی آب نیز تاثیر می گذارد و ظرفیت انتقال آب را کاهش می دهند.
انواع سختی (سختی گیر)
سختی ها بر اساس روش های رفع آن دو دسته تقسیم بندی می شوند.
- سختی موقت
- سختی دائم
سختی موقت شامل بی کربنات منیزیم و بی کربنات کلسیم است. این سختی ها به راحتی با حرارت از بین می روند. سختی دائمی شامل کلرور نیترات کلسیم و منیزیم است. این سختی از همان سختی کف کتری می باشد و معمولا توسط روش های دستگاهی یا شیمیایی از بین می رود. در حالت کلی به مجموع سختی موقت و دائم در سیستم سختی کل می گویند. با توجه به پیچیدگی بیشتری که برای از بین بردن سختی دائم وجود دارد، باقی موارد را بر اساس از بین بردن سختی دائم بررسی می کنند.
راه های از بین بردن سختی آب با سختی گیر
همانطور که گفتیم سختی گیری آب را بر اساس نوع سختی تعیین می کنند. در حالت سختی دائم باید از دستگاه های گوناگون جهت انجام این فرآیند استفاده نمود. پیش از بررسی آن ها می توان به این نکته اشاره نمود که سختی گیری به دو صورت از بین بردن سختی و یا معلق نمودن آن اشاره نمود. در روش معلق نمودن فقط از تشکیل رسوب جلوگیری شده و ذرات بصورت معلق در آب باقی می مانند. این دستگاه یا روش ها شامل موارد زیر است:
- سختی گیر های رزینی
- سختی گیر های اسمز معکوس
- سختی گیر های کربنی
- رسوب زدا مغناطیسی
- سختی گیر التراسونیک
- الکترونیکی
سختی گير رزینی
رسوب زدا اسمز معکوس
سختی گیر کربنی
رسوب زدا مغناطیسی
سختی گیر التراسونیک
رسوب زدا الکترونیکی
در دیگ های بخار و موارد صنعتی معمولا از سختی گیر های رزینی استفاده می شود. این روش به دلیل راندمان بالا همچنین سرعت مطلوب از محبوبیت بالایی برخوردار است.
سختی گیر های رزینی
سختی گیر های رزینی دارای دو نوع کاتیونی و آنیونی می باشند. در دیگ بخار معمولا از سختی گیر های کاتیونی برای جداسازی یون های کلسیم و منیزیم استفاده میشود. از این رو به این سختی گیر ها، سختی گیر های تبادل کاتیونی (در حالت کلی سختی گیر های تبادل یونی) می گویند. سختی گیرهای کاتیونی را از رزین هایی با یون مثبت (سدیم) می سازند. یون های کلسیم و منیزیم در هنگام مواجه شدن با این رزین ها جای خود را با سدیم عوض کرده و بر روی رزین قرار میگیرند.
از این رو از جریان آب جدا و آب بدون آن ها به مسیر خود ادامه می دهد. علی رغم عملکرد خوب این رزین ها، این سیستم دارای معایبی است. یکی از این معایب اشباع شدن این رزین ها است. جهت احیا آن ها باید رزین ها را با آب نمک شستشو دهند تا یون های سدیم دوباره به محل خود بازگردند. از این رو معملا از دو تانک در این سیستم ها استفاده می شود. یکی از تانک ها در جریان آب قرار داشته و تانک دیگر مشغول احیا می شود. در صورت گرفتگی تانک اول، تانک دوم در سیستم قرار میگیرد و تانک اول بک واش را می کنند.
در شکل زیر نیز قسمت های مختلف یک سختی گیر رزینی مشاهده می کنید
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.