تصفیه آب برجهاي خنك كننده

تصفیه آب برجهاي خنك كننده
9 votes, 3.44 avg. rating (69% score)
تصفیه آب برجهاي خنك كنندهReviewed by Admin on Sep 2Rating: 3.4444444444444

تصفیه آب برجهاي  خنك كننده ( قسمت اول )

چرا آب ماده اي منحصر بفرد است

اكثر فرآيند هاي توليدي صنعتي جهت بهره برداري صحيح وافزايش بازده نيازمند سيستم برجهاي خنك كننده هستند.پالايشگاه ها, كارخانجات فولاد, صنايع پتروشيمي,كار خا نجات توليدي شيميايي ونيروگاه هاي توليدبرق,جهت پيشبرد اهداف خود درزمينه توليد, نياز مند و وابسته به سيستم برجهاي خنك كننده اند. سيستم برجهاي خنك كننده دما و فشار را براساس انتقال گرما از سيال گرم به آب سرد , كنترل مي نمايدكه در واقع كاهش دما انجام مي گيردودرعين حال ، با عث افزايش دماي آب سرد مي گردد.بنابراين پيش از استفاده مجدد آب بايد آنرا خنك كرد يا اينكه با آب جبراني تازه , آنرا را جايگزين نمود.

سه روش اساسي درطراحي سيستم برجهاي خنك كننده وجود دارد. طراحي يك سيستم خنك كننده ،تاثير و راندمان آن براي استفاده در يك واحد ، بستگي به نوع فرآيندخنك كردن , خواص و مشخصات آب و ملا حظات زيست محيطي دارد.

* چرا نياز به سيستم  برجهاي خنك كننده يك امر ضروري است

بسياري از سيستمهاي سرمايشي و گرمايشي , فرآيند هاي  صنعتي وتوليدي كمكي بطور موثر و با بازدهي بالا كار نمي كنند مگر آنكه دما و فشاردر محدوده خاص تثبيت شود.

* فرآيند برجهاي خنك كننده بر مبناي چيست
انتقال حرارت از يك ماده به ماده ديگراساس فرآيند خنك كردن است . ماده اي كه حرارت را از دست مي دهد, بعنوان ماده خنك شونده و ماده اي كه گرما را دريافت مي كند بعنوان ماده سرد كننده در نظر گرفته مي شود.كل سيستم برجهاي خنك كننده براساس پس دادن و گرفتن حرارت آب با استفاده ازمقادير زياد آب جهت سرد كردن, هستند

*چرا جهت سرد كردن از آب استفاده مي شود

چند عا مل موثردر منحصر بفرد بودن آب بعنوان يك ماده سرد كننده مناسب ,وجود دارد :

1.            فراواني , سهولت دسترسي و ارزاني

2.            سهولت در انتقال و جا بجايي

3.            انتقال بخش زيادي از گرما در واحد حجم

4.            عدم انبساط و انقباض قابل ملا حظه در محدوده دمايي نرمال

5.            تجزيه نا پذير بودن

* منابع آب سرد چه هستند

آب تازه – اين آب منشا اوليه آب جبراني به سيستم برجهاي خنك كننده است. آب تازه مي تواند از آبهاي سطحي ( رودخانه ها- چشمه ها و آبگير ها) يا از آبهاي زيرزميني ( آب چا هاي كم عمق يا عميق ) تا مين گردد. عمو ما , استفاده از آبهاي زير زميني به جهت يكسان بودن از نظر  تركيب وكا هش مواد معلق نسبت به آبهاي جاري بيشتر مرسوم بودهكه بطور مستقيم تحت تاثير بارش باران, فرسايش و ساير شرايط زيست محيطي قرار دارد.

آب شور و پساب – با توجه به ملا حظات زيست محيطي , هزينه و سهولت در دسترس بودن آب , تعدادي از كارخانجات در حال حاضر از تصفيه پسابهاي كارخانه و آب شور بعنوان منا بع آبي در سيستم برجهاي خنك كننده استفاده مي نمايد. توجه دقيق به طرح و تصفيه آب سيستم برجهاي خنك كننده با استفاده از اين منابع آبي, براي عملكرد مطمئن و طولاني مدت بسيار حياتي است.

*خواص شيميايي مهم آب برجهاي خنك كننده كدامند

عموما, مهمترين خواص عبارتند از :

قابليت هدايت الكتريكي- ميزان قابليت آب در هدايت الكتريسيته است.آب موجود در برجهاي خنك كننده حاوي مقادير زيادي از مواد معدني و گاز هاي محلول مي باشد.قابليت هدايت الكتريكي با واحد ميكرو موس سنجيده مي شودو مي توانداز يك مقدار جزيي براي آب مقطر تا بيش از10,000 براي آب شور است.

PH – نشانه نسبت خاصيت اسيدي و بازي آب است.مقياس PH از 0 تا 14 بوده كه عدد 0 نشانه خاصيت اسيدي زياد و عدد14 نشانه خاصيت بازي زياد است.

قلياييت- در آب برجهاي خنك كننده دو نوع قلياييت نقش اساسي را ايفا مي نمايند كه شامل قلياييت كربناتي(CO3) و قلياييت بي كربناتي(HCO3) است.

سختي- بعلت وجود مواد معدني كلسيم و منيزيم در آب است.سختي در آب طبيعي متنوع بوده و از يك مقدار در ميليون(PPM) تا بيش از 800 PPM است

*چرا اين خواص در سيستم برجها ي خنك كننده مهم مي باشد

تمام خواص شيميايي اصلي آب,مستقيما برچهار مشكل اساسي سيستم برجهاي خنك كننده موثرهستندكه عبارتند از:خوردگي , تشكيل رسوب,تجمع لجن و آلودگي ميكروبيو لوژي.همچنين اين خواص جهت كنترل مسائل ومشكلات برنا مه هاي تصفيه آب تا ثير گذار هستند.

قا بليت هدايت الكتريكي- راهكارهاي تصفيه آب برجهاي خنك كننده درمحدوده دامنه خاصي ازقا بليت هدايت الكتريكي پيروي مي كند. ميزان اين دامنه به طراحي سيستم بر جهاي خنك كننده خاص , بستگي دارد.

PH- كنترل PH در اكثر برنامه هاي سيستم برجهاي خنك كننده يك امر حياتي است. عموما, هنگاميكه PH زير محدوده دامنه پيشنهادي باشد , زمان جهت پديده خوردگي افزايش مي يابد و هنگاميكه PH بالاتر از دامنه هاي پيشنهادي است , زمان براي تشكيل رسوب افزايش مي يابد. همچنين تاثيرگذاري بسياري از بيو سيد ها(biocides) به PH بستگي دارد; لذا در PH هاي بالا و پايين ممكن است كه به رشد ونمو ساختارهاي ميكرو بيولوژيكي كمك كند.

قلياييت- قلياييت و PH مكمل يكديگرهستند , زيرا  افزايش PH نشانه افزايش قلياييت بوده و بر عكس.همچنين با PH و قلياييت هاي پايين تر از دامنه پيشنهادي , زمان جهت انجام خوردگي را افزايش مي دهد وقلياييت هاي بالاتر از دامنه پيشنهادي , مدت زمان تشكيل رسوب را افزايش مي دهد. زمانيكه مشكلات خوردگي و رسوب با قي است , تجمع لجن نيز يك مشكل خواهد بود.

سختي- مقادير سختي معمولا به ميزان تمايل تشكيل رسوب در آب موجود برجهاي خنك كننده بستگي دارد. خط مشي هاي مدون شده استفاده از مواد شيميايي جهت جلو گيري از تشكيل رسوب تنها هنگامي نتيجه بخش خواهد بود كه ميزان سختي آب در محدوده دامنه تعيين شده كنترل شود.بعضي از راهكارهاي كنترل خوردگي نياز به يك ميزان سختي معين دارند تا به عنوان يك مما نعت كننده خوردگي بشكل صحيح عمل نمايد. بنا براين اطمينان از عدم كاهش سختي در اين گونه خط مشي ها بسيار مهم است.

*انواع معمول سيستم برجهاي خنك كننده آب كدامند

هر چنددر سيستم بر جهاي خنك كننده آب وجه تمايز وجود دارد اما معمولا سه نوع طرح بنيادي و اساسي وجود دارندكه عبارتند از :

1.            سيستم هاي سير كوله باز

2.            سيستم هاي يكبار گذر

3.            سيستم هاي سير كوله بسته

*تفا وت اين سه سيستم درچيست

1. سيستم سيركوله باز- اين سيستم در حجم وسيعي از طراحي سيستم برجهاي خنك كننده در صنايع مورد استفاده قرار مي گيرد كه شامل پمپ, مبدل حرارتي و برج خنك كننده است .پمپ عمل پمپاژ  و سير كوله آب را از طريق مبدل حرارتي انجام مي دهدكه با عث جذب گرما و انتقال آن به برج خنك كننده مي شود و در آنجا گرماي آب توسط عمل تبخيربه محيط پس داده مي شود. بواسطه عمل تبخير, اب در سيستم سيركو له باز از نظر شيميايي دستخوش تغيير مي گردد.

2.سيستم يكبار گذر-  در اين سيستم آب خنك كننده تنها يكبار از داخل مبدلهاي حرارتي مي گذرند. بواسطه استفاده از حجم زياد آب جهت خنك كردن , دماي آب خروجي از سيستم به آرامي افزايش مي يابدو عملا مواد معدني موجود در آب برج خنك كننده هنگام عبور از مبدل حرارتي دستخوش تغيير نمي شوند.

3.سيستم سيركوله بسته- در اين سيستمها آب خنك كننده بطور پيوسته وبه دفعات در سيستم مورد استفاده قرار مي گيرد. ابتدا آب گرما رااز سيال فرآيند جذب و سپس در يك مبدل حرارتي گرما را آزاد مي كند.در اين سيستمها از برج خنك كننده استفاده نمي شود.

* مقا يسه اين سه سيستم با هم :

1. سيستم سيركوله باز

مشكلات معمول موجود:خوردگي – تجمع لجن (FOULING)- تشكيل رسوب سخت (SCALE) فساد چوب – آلودگي ميكروبيولوژيكي

مثال: استخرهاي با سيكل پاشش- برجهاي خنك كننده- كندانسورهاي بخار

تغييرات متوسط دما:10-30˚f

حجم آب مصرفي :محدود

2.سيستم يكبار گذر

مشكلات معمول موجود:خوردگي- تجمع لجن(FOULING)- تشكيل رسوب سخت (SCALE)- آلودگي ميكروبيولوژيكي

مثال:سيستمهاي آب آشا ميدني – فرآيند آب- خدمات عمومي

تغييرات متوسط دما:f˚5-10

حجم آب مصرفي: بسيار زياد

3.سيستم سيركوله بسته

مشكلات معمول موجود:خوردگي- تجمع لجن

مثال:در ژاكتهاي(بدنه دو لايه) موتورهاي ديزل- رادياتورهاي ماشين- سيستمهاي خنك كننده آب(چيلر)

تغييرات متوسط دما:10-15˚f

حجم آب مصرفي:قابل صرف نظر

 

 


برچسب ها: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

گروهها : مقالات تخصصی

Visit Us On FacebookVisit Us On TwitterVisit Us On Google PlusVisit Us On PinterestVisit Us On YoutubeVisit Us On LinkedinCheck Our Feed
ما را دنبال کنید