کیفیت آب روی برج خنک کننده چقدر تاثیر گذار است؟

اثر کیفیت آب روی برج خنک کننده به معنی تأثیر ناخالصی‌ های موجود در آب بر روی قطعات، کیفیت و دوام برج خنک کننده می‌ باشد. تمام آب‌ ها فارغ از منبع آن، دارای ناخالصی‌ های مختلف با مقادیر متفاوت می‌ باشد. برخی از این ناخالصی‌ ها مفید و برخی باید بوسیله عملیات آبی کنترل شود.بنابراین جهت استفاده صحیح از آب در برج‌ های خنک کننده نیاز به اطلاعات و دانش کافی می‌ باشد. کیفیت آب بر روی سازه و کلیات برج خنک کننده تأثیرگذار است. عملکرد برج خنک کن در سیکل تغلیظ بالا موجب تشکیل رسوب، خوردگی و گرفتگی می‌ شود.

ناخالصی‌های آب در برج خنک کننده

ناخالصی‌‌ های بسیاری در آب برج خنک کننده وجود دارند که می‌ توانند بر برج خنک کن تاثیر گذاشته و باعث اثراتی چون خوردگی و گرفتگی آن شوند. در این بخش از مقاله قصد داریم تا انواع ناخالصی‌ های برج را معرفی کرده و اثرات آنها را بر روی مجموعه برج خنک کننده توضیح دهیم. EVAPCO، پیشرو تولید کننده برج خنک کن اهل آمریکا است و از سال 1976 در شمال قاره آمریکا فعالیت دارد.

• سختی Hardness (مقدار ذرات کلسیم و منیزیم)

به تشکیل رسوب کمک می‌ کند. نمک‌ های کلسیم از خود خواص غیر حلالی نشان می‌ دهند که این خاصیت با افزایش دمای آب افزایش می‌ یابد. وجود منیزیم هم در آب مشکل ساز است، مخصوصاً وقتی مقدار سیلیکا هم بالا باشد که این مورد منجر به تشکیل منیزیم سیلیکات شده و در مبدل‌ ها رسوب تشکیل می‌ دهد.

• آلکالینیتی (مقدار توان آب برای خنثی کردن اسیدها)

آلکالینیتی شاخص مهمی برای پتانسیل تشکیل ذرات کربنات کلسیم است.این ماده می‌ تواند رسوب بسیار سختی را در برج خنک کننده به وجود آورد که به سادگی قابل پاک کردن نباشد. برای سیلیکا بالاتر از 150 پی پی ام اغلب به فیلتر جانبی یا پردازش آب می‌ باشد.

حساس به خوردگی کلراید است؛ وقتی مقدار آن 200 میلی گرم در لیتر برسد و رسوب تشکیل شود. همچنین با رسوب مواد آلی حفره حفره می‌ شود. وقتی سطح فلز تمیز باشد تا 1000 میلی گرم در لیتر را تحمل می‌ کند.

• جمع ذرات معلق جامد TSS (شامل تمام مواد غیر قابل حل)

این مواد هم از طریق آب جبرانی وارد می‌ شود و هم در هنگام کار برج خنک کننده تشکیل می‌ شوند. ذرات معلق به مواد آلی می‌ چسبند و خوردگی بوجود می‌ آورند. مقدار TSS را می‌ توان به وسیله فیلتر جانبی، پردازش آب و عملیات آبی کنترل نمود.

باعث تشکیل رسوب در مبدل‌ ها و پکینگ‌ ها می‌ شود. برای آلیاژهای مس در مقادیر 2 پی پی ام خورنده است. با کلراید ترکیب شده و کلرامین بوجود آورده و اثر گندزدایی کلرین را خنتی می‌ کند. بایوساید برومین در قیاس با آمونیا گران‌ تر است.

در مقادیر کمتر از 4 میلیگرم در لیتر و مقدار pH بین 7 تا 7.5 خاصیت ضد خورندگی از خود نشان می‌ دهد. در مقادیر بالاتر از 20 میلیگرم در لیتر و کلسیم بالاتر از 1000 میلیگرم در لیتر رسوب فسفات کلسیم به وجود می‌ آورد.برای اکثر فلزات خورنده است. برای استنلس استیل حد 300 پی پی ام و برای فلزات دیگر تا 1000 پی پی ام قابل تحمل است.

می‌ تواند با فسفات ترکیب شده و گرفتگی ایجاد کند. می‌ تواند با بازدارنده‌ های خوردگی از تشکیل فسفات کلسیم جلوگیری کرد. آب بازیابی شده مقدار آهن بالاتر از 0.1 میلیگرم در لیتر دارد و عملیات آبی برای آهن مورد نیاز است.

در مقادیر بالاتر از 300 میلیگرم در لیتر از استیل در برابر خوردگی محافظت می‌ نماید. نیترات به آلیاژهای مس حمله نمی‌کند و از آنها در برابر خوردگی محافظت می‌ کند.به فسفات و نیترات جهت محافظت استیل از خوردگی و حفره حفره شدن کمک می‌ کند.

در مقادیر بالای 0.5 میلیگرم در لیتر مفید است و در مقادیر بالاتر از 3 میلیگرم در لیتر با تشکیل رسوب کمک می‌ کند.به میکروارگانیسم‌ ها برای تشکبل رسوب کمک می‌ کنند.در مقدار 10 پی پی ام یا بیشتر و ترکیب با کلسیم باعث تشکیل رسوب می‌ شود.

• فلزهای سنگین (مس، نیکل و سرب)

مس و نیکل باعث بوجود آوردن خوردگی بر روی استیل شده و می‌ توانند به سطوح کوئل‌ های استیل نازک آسیب ودر این مقاله می خواهیم در مورد اثرات سختی و رسوب آب بر روی عملکرد برج خنک کن با شما صحبت کنیم.

دانستن این اطلاعات به شما کمک می کند بتوانید راندمان عملکرد کولینگ تاور را بهتر کنید و در مورد آسیب هایی که رسوب به پکینگ، نازل و سیستم توزیع آب می زند، بیشتر بدانید. در قسمت اول، یک تعریف از سختی آب و اثر آن بر سیستم های خنک کن تبخیری مثل Cooling tower، ارائه می کنیم.

برج خنک کننده به خاطر قیمت مناسب، مصرف برق کمتر از چیلر و قابلیت کاهش دما به میزان دلخواه در آب و هوای گرم ایران، معمولا بعنوان بهترین گزینه برای کاهش دما و خنک کاری خط تولید در نظ گرفته می شود.

سختی آب بر اثر وجود یونهای فلزاتی مانند کلسیم، منیزیوم و در برخی موارد آلومینیوم یا آهن و … ایجاد می شود. تقریبا در اکثر موارد بخاطر حل شدن یونهای کلسیم و منیزیوم است که البته وجود یون کلسیم تاثیر بیشتری دارد. سختی آب در برج خنک کننده به دو نوع سختی دائم(سختی دایم) و سختی موقت تقسیم می شود.

سختی دائم آب عبارت است از وجود نمکهای غیر از بی کربنات کلسیم و منیزیوم. سختی کل در آب با گرما تبدیل به رسوب نمی شود و برای همین به سیستم های صنعتی صدمه نخواهد زد. قطعات برج خنک کننده یا کولینگ تاور بخشهای مختلفی را شامل شده که شناخت این اجزا در برج خنک کننده از اهمیت زیادی برخوردار گردیده است.

در مواردی که سختی آب(سختی بالای آب معمولا مربوط به وجود یون کربنات کلسیم است) بالا باشد در بدنه برج خنک کننده، نازل ها، فن و از همه مهمتر پکینگ رسوب ایجاد می شود. این رسوب گیری باعث می گردد منافذ عبور هوا و آب کوچک و در برخی موارد بسته شده، راندمان برج خنک کننده به شدت کاهش یابد و همچنین در بدنه و اتصالات خوردگی بوجود بیاید.

آب مایعی است که می تواند انواع مواد معدنی را در خود حل نماید. با توجه به جنس خاک و بسترهای زمین، نمک های کلسیم (که موجب سختی آب می شوند) از مهمترین املاح آب هستند. کلسیم محلول در آب به صورت بی کربنات کلسیم است. بی کربنات کلسیم انحلال پذیری بالایی در آب دارد. محلول آن شفاف بوده و کلسیم آن ته نشین نمی شود.

بدلیل یک طرفه بودن این واکنش، پس از تشکیل رسوب و در صورت سرد شدن آب نیز، رسوب تشکیل شده به بی کربنات کلسیم تبدیل نمی شود.از مهمترین نکاتی که در انتخاب پکینگ در برج های خنک کننده فایبر گلاس یا بتونی باید در نظر گرفته شود، تطبیق نوع پکینگ برای در محل است. پیشنهاد نوع پکینگ بر حسب سختی در برج های خنک کننده صنعتی بدین شرح است :

در این شرایط می توان از برای کولینگ تاور استفاده کرد. به این صورت در مواردی که از آب شهر یا آب چاه با سختی متوسط استفاده می شود، می توان از Film fill برای ایجاد سطح تبخیر در برج خنک کننده استفاده کرد.

به صورت معمول برای برج خنک کن در صنعت تهویه مطبوع و چیلر از پکینگ فیلم PVC یا PP استفاده می شود و سختی آب در حدی نیست که به عنوان مثال نیاز باشد هر 6 ماه یکبار فیلینگ عوض شود.

در این شرایط توصیه اکید می شود از از نوع VC ,NC و NB استفاده نمود. این شرایط بیشتر در برج خنک کن صنعتی و در مواردی که آب چاه یا آب تامین شده سخت است استفاده می شود. در این شرایط یک مساله مهم پیش می آید. بعضی از سازنده ها و تولید کنندگان کولینگ تاور، به خاطر اینکه قیمت محصول و اندازه برج خنک کننده کم شود، در پیشنهاد از پکینگ فیلم استفاده می کنند.

خریدار نیز با فرض صرفه جویی در خرید، به سمت تامین کننده ای میرود که قیمت کمتری را پیشنهاد کرده است. در صورتیکه این هزینه کم در ادامه برای خریدار مشکلات زیادی ایجاد می کنند و نیاز به بسیار زیاد می شود. در نتیجه خط تولید به مشکل می خورد و خریدار چندین برابر قیمت برج خنک کننده دچار ضرر می شود.

در حالتی که سختی آب بالای هزار پی پی ام باشد، فیلینگ برج خنک کننده – پکینگ به صورت تخصصی و با کمک مشاور انتخاب گردد و در برخی از موارد (مانند صنایع تولید روی و سرب) از برج بدون کنترل pH آب برج خنک کننده یکی از مهمترین اقدامات برای جلوگیری از خوردگی و تشکیل رسوب می باشد.

میزان pH در آب برج خنک کننده در تشکیل رسوب و همچنین میزان خوردگی تأثیر گذار است. برای تأثیر اقدامات دیگر عملیات آبی مقدار pH در آب برج خنک کن باید بین مقدار 6.5 تا 7.5 ثابت نگه داشته شود.

کنترل pH در کولینگ تاور بوسیله قطعه ای به نام الکترود pH اندازه گیری می شود که در آب برج خنک کننده قرار می گیرد که بسیار مهم و حیاتی می باشد. در این مقاله از سری مقالات ، در مورد PH آب برج خنک کن و روش های کنترل آن صحبت خواهیم کرد.

کنترل pH آب برج خنک کننده

همانطور که اشاره شد برای کنترل pH آب برج خنک کن، قطعه ای به نام الکترود pH در آب برج خنک کننده قرار می گیرد. این قطعه میزان pH را اندازه گیری کرده و بوسیله سیگنال به کنترلر ارسال می کند. متداول ترین تعمیرات برج خنک کننده شامل، تعویض پکینگ، سرویس و شستشوی کویل، بازسازی بدنه، آورهال سیستم هوارسانی (فن و الکتروموتور)، تعویض نازل یا اسپرینکلر تعمیر یا خرید کویل می‌شود.

کنترلر سیگنال را دریافت کرده آن را می خواند و مورد تحلیل قرار می دهد و سپس به شیرها یا پمپ ها فرمان می دهد که با افزودن مواد شیمیایی میزان pH درون سیستم را تصحیح کنند. الکترود pH از یک الکترود شیشه ای حساس به pH ساخته شده است که در اثر تغییر pH ولتاژ خروجی آن تغییر می کند.