رسوب گیری کولر آبی
تعریف رسوب
تعریف رسوب
عموماً در آب برجهای خنک کن مواد معدنی گوناگونی نظیر کلسیم و منیزیم که نسبتاً غیر قابل حل در آن هستند وجود دارد که بر روی سطوح انتقال حرارت و مدار لوله کشی تشکیل رسوب میدهند. در برجهای خنک کن، رسوب به لایه سختی از مواد معدنی تشکیل شده بر روی سطوح اطلاق میگردد. با توجه به رابطه معکوس حلالیت کلسیم و منیزیم در آب با دما هر چقدر که دما افزایش مییابد رسوب بیشتری در سیستم خنک کاری و برج خنک کن تشکیل میشود و این رسوبات ابتدا بر روی سطوح انتقال حرارت که گرمتر هستند ایجاد میشود. رایجترین رسوب در برجهای خنک کن کربنات کلسیم است که اغلب سایر رسوبات نظیر فسفات کلسیم، اکسید آهن و سیلیکات منیزیم نیز همراه آن دیده میشوند.
عوامل مهم در تشکیل رسوب در برجهای خنک کن عبارتند از :
1- غلظت املاح معدنی در آب
2- دمای سیال خنک کننده
3- PH
پیشگیری از ایجاد رسوب
استفاده از پدهای سلولزی
یکی از بهترین و ایمنترین روشها برای جلوگیری از شوره کولر را باید استفاده از پدهای سلولزی بدانیم. در صورتی که به جای پوشالهای معمولی در کولر آبی خود، از پدهای سلولزی استفاده کنید؛ به طور کلی صورت مساله را حل کردهاید. این پدها دارای ساختاری هستند که به راحتی رسوبات را روان کرده و در بافت خود نگاه نمیدارند. هر ماه مقداری آب به صورت مستقیم روی پد سلولزی ریخته و داخل کولر را نیز با جریان آب بشویید، تا هرگونه شوره شسته شده و محیط داخلی کولر کاملا تمیز و عاری از هر رسوبی گردد.
پدهای سلولوزی برای جلوگیری از شوره کولر آبی
با استفاده از پدهای سلولزی می توان از رسوبات کولر آبی جلوگیری کرد.
به کار بردن فیلتر رسوبگیر
فیلتر رسوبگیر نیز یکی از راهحلهای مطمئن برای رفع شوره کولر آبی است. رسوبگیر در واقع یک فیلتر از جنس رزین (آلیاژ آنیون و کاتیون) است که املاح سنگین آب ورودی به کولر را جذب کرده و مانع ورود این رسوبات به داخل جریان آب کولر میگردد.
با کاهش سختی آب و حذف املاح و رسوبات آن، در نهایت شوره کمتری در بخش پوشال یا دیگر قسمتهای کولر جمع خواهد شد. البته برای دریافت عملکرد درستی از رسوبگیرهای کولر لازم است که آنها را به صورت دورهای تعویض نمایید. علاوه بر این در نظر داشته باشید که رسوبگیری و شستشوی فصلی داخل محفظه کولر نیز ضرورت خود را دارد.
فیلتر رسوب گیر
فیلترهای رسوب گیر به عنوان ابزار ضد شوره کولر عمل می کنند.
استفاده از توپهای شورهگیر
یک روش مطمئن دیگر که البته به صورت صد در صد برای رفع رسوبات کولر آبی، پاسخگو نخواهد بود، استفاده از توپهای شورهگیر کولر است. این توپها نیز تقریبا ساختاری مانند فیلتر رزین دارند. کافیست توپهای شوره گیر را داخل آب سینی کولر قرار داده و همان جا رهایشان کنید. ساختار این توپها به شکلیست که یونهای کلسیم را خنثی ساخته و از تشکیل آنها در دیوارهها و روی قطعات کولر جلوگیری به عمل میآورد.
توپهای رسوب گیر
توپ های شوره گیر قادر به پیشگیری از ایجاد رسوبات کولر هستند. توپ های رسوبگیر از بلورهای پلی فسفات ساخته میشوند.
رفع شوره و رسوبات کولر آبی
اما با این وجود در صورتی که در محفظه کولر آبی خود، شاهد ایجاد رسوبات هستید؛ میتوانید از روشهای زیر بهرهمند شوید.
جوهر نمک
جوهر نمک یک راه حل سریع و مطمئن برای رفع شوره کولر به حساب میآید، اما در نظر داشته باشید که حین به کار بردن جوهر نمک باید احتیاط کامل داشته و حتما از دستکش پلاستیکی استفاده نمایید. همچنین توصیه میشود که عینک محافظ به چشمهای خود زده و آنها را در مقابل ذرهای جهش جوهر نمک و تبعات آن، ایمن سازید.
شما باید جوهر نمک را پس از آن که تمام آب تجمع کرده در دریچه کولر را تخلیه کردید، داخل کفی ریخته و پس از چند دقیقه، با شلنگ به شستشو بپردازید.
جوهر نمک میتواند به رفع رسوبات و شوره کولر آبی کمک کند.
نکته: مطمئن شوید که جوهر نمک به خوبی از کف محفظه کولر شسته شود.
سرکه
سرکه نیز همان طور که انتظار داریم در هر وضعیتی دارای خاصیت رسوب زدایی است. البته سرکه به مراتب خاصیت کمتری نسبت به جوهر نمک داشته و برای شوره کولر در وضعیت سبکتر، به کار برده میشود.
از آن جایی که محلول سرکه و آب، خاصیت ضعیفتری دارد؛ میتوانید آن را به صورت مستقیم روی خود رسوبات و حتی روی پوشالها ریخته و پس از چند دقیقه با آب کاملا شستشو دهید.
علت ایجاد شوره و رسوبات کولر
با توجه به ناخالصیهای موجود در آب شهری و تبخیر قابل توجه آب در کولر، رسوبات و شوره کولر در آن برجای میمانند. توجه داشته باشید که حتی یک یا دو ماه استفاده از کولر آبی، چنین وضعیتی ایجاد کرده و قادر به مشاهده رسوبات خواهید بود. (این همان چیزیست که در کتریهای جوشاندن آب نیز پس از مدتی مشاهده میکنید.)
حال هر آن قدر میزان رسوبات کولر بیشتر بوده و زمان زیادتری از ایجاد آنها گذشته باشد، از بین بردن آنها سختتر شده و نیازمند تلاش بیشتری خواهد بود.
مشکلات رسوب
رسوب از انتقال حرارت جلوگیری میکند. لایههای رسوب هدایت حرارتی پایینی حدود 1 الی 3 وات بر متر کلوین دارند. سطوح فلزی هدایت حرارتی بالایی دارند به عنوان مثال هدایت حرارتی مس 400 وات بر متر کلوین است که مشخص میگردد که رسوب کاملاً مانند لایه عایق عمل مینماید. در نمودار زیر هدایت حرارتی فلزات مختلف در مقایسه با رسوب نمایش داده شده است.
حتی تشکیل لایه نازکی از رسوب بر روی سطوح داخلی تیوبهای مسی کندانسور نیز انتقال حرارت را به شدت کاهش میدهد. جهت جبران این انتقال حرارت در سیستمهای تبرید و چیلرهای تراکمی به عنوان مثال، کمپرسورها میبایست مدت زمان بیشتری کار کنند و به همین علت افزایش مصرف برق به ساختمان تحمیل میگردد. حتی مقدار بسیار جزئی از رسوب، تاثیر زیادی بر افزایش هزینههای روزانه دارد. تشکیل رسوب باعث افزایش خوردگی زیر سطحی در سیستم مدار آب کولینگ و تیوبهای مبدل حرارتی نیز میگردد. در خوردگی زیر رسوبی فلز زیر حفره رسوب به شدت خورده شده و ایجاد حفره یا پیت در جداره لوله مینماید. نرخ خوردگی و تشدید پوسیدگی فلز در حالت زیر رسوبی بیشتر از حالت عادی خوردگی یا General Corrosion است و تا زمانی که باعث سوراخ شدن لوله یا تیوب گردد ادامه پیدا میکند.
نکته آخر اینکه حذف رسوبی که به جداره لوله چسبیده بسیار سخت و دشوار بوده و عموماً نیاز به تمیز کاری فیزیکی و استفاده از مواد شیمیایی و اسید قوی است. روشهای فیزیکی و شیمیایی حذف رسوبات از داخل تیوبها موجب استهلاک شدید و کاهش عمر تجهیزات و کندانسورها میگردد و معمولاً تعدادی از تیوبها پس از تمیز کاریهای فوق بدلیل خطر نشست، کور میشوند.
تعریف بایوفیلم :
برجهای خنک کن محیط بسیار مناسبی برای رشد میکروارگانیسمها هستند که در آن آب، انرژی و مواد مغذی برای رشد آنها وجود دارد. جلبکها و باکتریها دو خطر آلوده کننده اصلی در برجهای خنک کن هستند و هر یک مشکلات خاص خود را در برجهای خنک کن ایجاد میکنند. بایوفولینگ در قلمرو برجهای خنک کن به تجمع رسوبات آلی و میکروارگانیسمها اطلاق میگردد که به شکل خزه و جلبک یا لجن بر روی سطوح انتقال حرارت دیده میشود.
مشکلات بایوفیلم :
تجمع بایوفیلم بر روی سطوح انتقال حرارت ایجاد لایه بسیار عایق مینماید و تبادل حرارت کاهش مییابد. همچنین بایوفیلم میتواند محل تشکیل باکتریهای آهن خوار یا کاهنده سولفات شود که ایجاد خوردگی میکروبی نموده و در سطوح فلزی به شدت خوردگی ایجاد میکنند. اگر هدایت حرارتی 1 میلیمتر پلاستیک که عایق حرارتی بسیار خوبی است، را 1 وات بر کلوین فرض کنیم، هدایت حرارتی 1 میلیمتر بایوفیلم 4/0 وات بر متر کلوین و 5/2 برابر پلاستیک از انتقال حرارت جلوگیری مینماید. از سوی دیگر چنانچه در برجهای خنک کن و مدار کولینگ تجمع خزه و جلبک و باکتری اتفاق بیوفتد، امکان پخش این آلودگی میکروبی در فضای اطراف وجود دارد.
در برجهای خنک کن جلبک به سرعت رشد میکند. نور کافی و غذا در این سیستم یافت میشود و با رشد آن در تمامینقاط سیستم پخش میشوند، بر روی پکینگها و فیلمها و دال نازلها جمع شده و دبی آب در گردش برج خنک کن را کاهش میدهند. تکههای جدا شده جلبک و خزه در صافی پمپها و صافی برگشت برج خنک کن باعث گرفتگی و انسداد مسیر میشدند و به طور دائمی میبایست تمیز کاری و سرویس انجام شود.
رشد باکتری در مبدلهای حرارتی که دما بالاتر است انجام شده و یک لایه لزج بایوفیلم داخل کندانسور تشکیل میگردد. همانطور که در بالا اشاره شد، تشکیل لایه رسوب مواد معدنی معضل بسیار بزرگی است اما تشکیل لایه بایوفیلم از لایه رسوب معدنی نیز بدتر است. جدول زیر هدایت حرارتی رسوبات را نشان میدهد.
هزینههای رسوب و بایوفیلم
تشکیل رسوب و بایوفیلم در داخل سیستم خنک کننده و مدار برجهای خنک کن هزینههای بهره برداری را افزایش میدهد. هزینههای بهره برداری روزانه با افزایش مصرف انرژی ناشی از کاهش انتقال حرارت و افزایش هزینههای سرویس و نگهداری اضافه میگردد. هزینه استهلاک تجهیزات نیز باید به مواد فوق اضافه گردد که باعث کاهش عمر مفید تجهیزات میگردد.