سیستم گردش آب مدار بسته در برج خنک کننده
انواع سیستم لوله کشی آب
در یک سیستم کارخانه مرکزی، دو نوع سیستم لوله‌کشی آب وجود دارد: بسته و باز٫ یک مدار آب‌باز از چیلر تا برج خنک کننده است. با عبور آب از برج، در تماس با اتمسفر است. به دلیل تبخیر در برج خنک‌کننده، آب شهر برای جایگزینی آب تبخیر شده جایگزین می‌شود.
سیستم آب مداربسته از چیلر تا واحدهای انتقال هوا خواهد بود. این مدار نیازی به جایگزینی مداوم آب شهری ندارد، زیرا تمام آب‌های گردش یافته به چیلر بازمی‌گردند.
سیستم‌های آبی مداربسته یا مدارهای آب هیدرونیکی بسته، از یک محلول مبتنی بر آب برای انتقال گرما استفاده می‌کنند. رایج‌ترین تعریف یک سیستم بسته، این واقعیت است که روش خنک‌کننده غیر تبخیری است.
کمترین مصرف آب نیاز به آب ورودی و حداقل تماس با هوا دو ویژگی است که به طور معمول در مدار آبی بسته وجود دارد. سیستم‌های آب مداربسته در کاربرد آن‌قدر متنوع هستند که پیشنهاد یک مجموعه استاندارد از شرایط عملیاتی و طراحی دشوار است.
برج خنک کننده آب
انتقال حرارت به طور معمول با استفاده از نوعی مبدل حرارتی غیرمستقیم خواهد بود. یک یا چند مبدل گرما حرارت را وارد و یک یا چند مبدل حرارتی گرما را خارج می‌کنند، بنابراین با این روش تعادل گرما را حفظ می‌کنند. سطوح انتقال حرارت باید در شرایط تمیز حفظ شود تا از عملکرد کارآمد و مطمئن اطمینان حاصل شود.
پیشنهاد دکتر کمیکال برای مطالعه بیشتر: رسوب در مبدل های حرارتی
مواد بکار رفته می‌توانند متنوع باشند، اما به طور معمول این مواد از لوله‌های فولادی و مخازن، و از جنس استیل ضدزنگ یا مبدل‌های آلیاژهای مس / مس هستند آلومینیوم، فولاد گالوانیزه و سایر آلیاژها نیز می‌توانند استفاده شوند.
در بسیاری از موارد، این سیستم‌ها با مخزن افزایشی یا مخزن انبساط طراحی می‌شوند. این مخزن می‌تواند در فشار اتمسفر یا فشار زیاد کار کند و از دستگاه کاهش فشار استفاده کند تا از فشار بیش از حد جلوگیری کند.
دریچه‌های هوا برای کمک به ازبین‌بردن اکسیژن و سایر گازهای غیر قابل تراکم از سیستم در هنگام راه‌اندازی و هر زمان که آب به سیستم اضافه می‌شود، استفاده می‌کنند. پمپ‌ها برای بازیافت محلول پایه آبی در کل سیستم توزیع استفاده می‌شوند.
دریچه‌های هوا برای کمک به ازبین‌بردن اکسیژن و سایر گازهای ایجاد شده غیر قابل تراکم از سیستم در هنگام راه‌اندازی و هر زمان که آب به سیستم اضافه شود، استفاده می‌شود. پمپ‌ها برای بازیافت محلول پایه آب در کل سیستم توزیع استفاده می‌شوند.
چرا باید وضعیت آب را در مداربسته بررسی کنید؟
از طرفی، هیچ آلودگی نباید وارد آب شود، مانند یک مدار باز برج خنک‌کننده، آب جایگزین نمی‌شود.
پاسخ این است که سیستم‌های آب مداربسته مستعد خوردگی و pH پایین هستند. وجود گازهای محلول مانند اکسیژن یا دی‌اکسیدکربن، رشد میکروبیولوژیکی یا رسوبات ذرات باعث نگرانی می‌شود و باید با استفاده از مواد شیمیایی مشکلات برطرف شوند.
شرایط عملیاتی مرتبط با مدارهای آبی بسته، مانند تبخیر اندک یا بدون تبخیر (عدم گردش شیمیایی مواد)، کمترین نشت آب و حداقل تماس با هوا باید باعث شود خوردگی و میزان رسوب‌گذاری نزدیک به صفر حاصل شود.
خرید و فروش مواد ضد خوردگی با عالی‌ترین کیفیت و قیمت
بااین‌حال، این شرایط عملیاتی همیشه وجود ندارد و در نتیجه این می‌تواند به طور قابل‌توجهی بر روند انتخاب برنامه استفاده از مواد شیمیایی تأثیر بگذارد. در زیر چند عنصر کلیدی عملیاتی و طراحی وجود دارد که می‌تواند تا حد زیادی بر انتخاب روش شیمیایی تأثیر بگذارد:
- درجه تماس با هوا یا Ingress (جوی در مقابل فشار)
- ازدست‌دادن آب ( ۱٪ در ماه)
- دما (آب سرد در مقابل آب گرم)
- شیمی محلول انتقال حرارت (رسانایی، مدارهای حساس، مدارهای آب نمکی، مدارهای گلیکول و غیره)
- شیمی آب تغیه (سختی، مواد جامد معلق، فعالیت میکروبیولوژیکی، و غیره)
- مواد بکار رفته (فولاد، مس، آلومینیوم و …)
- پاکیزگی سیستم (جدید ، تمیز، رسوبی)
- اندازه سیستم (حجم ، بزرگ، کوچک و غیره)
مواد سیستم گردش آب مداربسته
عوامل مؤثر در انتخاب مواد شیمیایی سیستم گردش آب مداربسته
درجه تماس با هوا یا INGRESS و ازدست دادن آب
انتظار می‌رود که یک مدار آبی بسته تحت‌فشار با حداقل ازدست‌دادن آب، کمترین میزان اکسیژن را بعد از کارکرد در یک مدت زمانی داشته باشد. به‌طورکلی، هرچه سیستم محکم‌تر باشد، حفظ شرایط مؤثر نگهداری، آسان‌تر است. درک مقدار آب تغذیه و میزان ورود اکسیژن که ممکن است اتفاق بیفتد (در مقابل آنچه انتظار می‌رود) بسیار مهم است؛ زیرا این پارامترها به طور بالقوه می‌توانند بر هزینه و عملکرد مدار تأثیر بگذارند.
بدیهی است وقتی که ازدست‌دادن آب و ورود اکسیژن کاسته شود، حفظ شرایط باید انجام شود. برای ردیابی مؤثر هدررفت آب، هر مداربسته باید دارای توتالایزر جریان تغذیه باشد و تنظیم‌کننده باید به طور معمول چک شود. نشت آب به دلایل مختلفی از قبیل نشت مهروموم پمپ، کنترل سطح نامناسب یا کنترل فشار نامناسب تعمیر و نگهداری سیستم نامناسب ممکن است رخ دهد.
هوای موجود می‌تواند با ورود آب تغذیه همراه باشد یا در صورت عدم وجود نشت آب، دریچه‌های معیوب هوا، می‌تواند باعث وجود هوا و اکسیژن در مداربسته گردد. ورود هوا و آب می‌تواند بر انتخاب یک بازدارنده شیمیایی مدار آبی بسته تأثیر بگذارد. به‌عنوان‌مثال، سیلیکات‌ها می‌توانند یک انتخاب عالی برای سیستم‌های تغذیه بالا باشند؛ زیرا آنها کم‌هزینه هستند (به‌ویژه در مقایسه با استفاده از مولیبدات)، می‌توانند در حضور یا عدم وجود اکسیژن عملکرد داشته باشند، از متالورژی‌های چندگانه محافظت کنند و مانع از مواد مغذی که می‌تواند فعالیت میکروبیولوژیکی را تشدید کند، شوند.
استعلام قیمت مواد ضد رسوب دیگ بخار
دما و شیمی
مدارهای آبی بسته را می‌توان با عملکرد دمایی سیستم طبقه‌بندی کرد، به‌عنوان‌مثال، سیستم‌های آب سرد معمولاً در دمای پایین یا پایین‌تر از اتاق کار می‌کنند (به‌عنوان‌مثال بالای ۷۲ درجه فارنهایت). مدارهای آب گرم را می‌توان بیشتر با درجه حرارت طبقه‌بندی کرد. به‌عنوان‌مثال، سیستم‌های آب گرم که در دمای بالاتر از ۲۱۲ درجه فارنهایت کار می‌کنند ممکن است به‌عنوان سیستم‌های آب گرم با درجه حرارت بالا شناخته شوند، درحالی‌که عملکرد مدارهای آب گرم با درجه حرارت متوسط در دمایی پائین تز از ۲۱۲ درجه فارنهایت است.
دمای آب علاوه بر تأثیرگذاری بر پتانسیل خوردگی، می‌تواند ترجیح و محدودیت برنامه‌های شیمیایی مختلف را نشان دهد. به‌عنوان‌مثال، در شرایط آب داغ نیتریت‌ها بسیار جذاب هستند؛ زیرا در صورت عدم وجود اکسیژن مؤثر هستند، به بارگیری لجن کمک نمی‌کنند، نسبتاً ارزان هستند و به دلیل دمای آب نگرانی کمی برای کنترل میکروبیولوژیکی وجود دارد.
برای مدارهایی با دمای بالا از سولفیت به‌جای نیتریت استفاده می‌شود. به دلیل نگرانی از رسوب، از سیلیکات‌ها در دمای بالاتر از ۱۸۰ درجه فارنهایت استفاده نمی‌شوند. در شرایط آب سرد، نیتریت‌ها (گرچه هنوز مقرون‌به‌صرفه هستند) برخی از ویژگی‌های خود را از دست می‌دهند؛ زیرا مواد مغذی را کمک می‌کنند که می‌تواند به رشد میکروبیولوژیکی کمک کند.
هنگامی که مسائل میکروبیولوژیکی مزمن هستند، سیلیکات‌ها و بخصوص مولیبدات‌ها گزینه‌های متداول به‌جای نیتریت‌ها هستند. مدارهای دمای دوگانه در بعضی مواقع در حالت خنک‌کننده آب (به طور معمول در ماه‌های خنک‌کننده) و در بعضی مواقع در حالت درجه حرارت گرم (به طور معمول در ماه‌های گرمایش) کار می‌کنند.
بسته به پیکربندی لوله‌کشی (به‌عنوان‌مثال، دو لوله در مقابل سیستم چهار لوله)، بخشی یا تقریباً تمام این سیستم ممکن است از آب چرخشی یکسانی برای هر دو شرایط بهره‌برداری استفاده کند. این امر هنگام تصمیم‌گیری در مورداستفاده از مواد شیمیایی، حائز اهمیت است. شیمی آب چرخشی (به‌استثنای مواد شیمیایی تصفیه شده اضافه شده) باید مشابه شیمی منبع آب تغیه باشد و تبخیر ناچیز از آن انتظار می‌رود.
شیمی آب دوباره گردش شده می‌تواند فرایند انتخاب استفاده از مواد شیمیایی را هدایت کند. به‌عنوان‌مثال، مدارهای بسته حساس به هدایت به طور معمول نیاز به مواد شیمیایی آلی کاملاً ارگانیک دارند که می‌توانند ضمن تأثیر رسانایی اندک در آب، عملکرد مؤثری را ارائه دهند.
برای مدارهای محلول آب (به طور خاص آب‌نمک با کلسیم) باید پتانسیل رسوب کلسیم و همچنین خوردگی را در نظر گرفت. در نتیجه، این تیمارها باید در شرایط حاد و فقط با pH کمی قلیایی انجام شود (ترجیحاً کمتر از ۸٫۵).
بیشتر بخوانید: ضد خوردگی برج های خنک کننده
متریال استفاده شده در ساخت سیستم آب مداربسته
اطلاع از مواد و جنس بکار رفته در ساخت لوله‌های موجود در مدار آب بسته در هنگام استفاده از مواد شیمیایی بازدارنده، بسیار مهم است. اگر از کرومات‌ها برای ساخت لوله‌ها و تجهیزات استفاده شود، بازدارنده‌های شیمیایی چندعاملی برای سیستم نیاز نیست. در غیر این صورت استفاده از چندین ماده بازدارنده شیمیایی بر اساس مواد بکار رفته حائز اهمیت است.
امروزه استفاده از فرمول‌های چند جزئی برای بهینه‌سازی حفاظت از سیستم‌های چند فلزی بسیار رایج است. برخی از متالورژی‌ها مانند آلومینیوم نیاز به توجه ویژه‌ای در انتخاب یک ماده شیمیایی، دارند. استفاده از نزول معمول است و تقریباً در تمام فرمول‌های شیمیایی مورداستفاده در مدار آب بسته استفاده می‌شود به‌جز زمانی که مس استفاده شده باشد یا اینکه مس به‌عنوان آلاینده سیستم در محیط وجود داشته باشد.
تمیزی سیستم
برای دستیابی به عملکرد شیمیایی مؤثر، سطوح فلزی سیستم باید تمیز باشد. استفاده از محلول تمیزکردن مؤثر به همراه فیلتراسیون جریان جانبی برای سیستم‌های جدید و قدیمی که ممکن است نیاز به تمیزکردن داشته باشند، در نظر گرفته شود. باید توجه ویژه‌ای به کنترل میکروبیولوژیکی قبل از استفاده از فرمولاسیون‌های مبتنی بر نیتریت، شود.
فرمولاسیون‌های شیمیایی ممکن است شامل مهارکننده‌های کنترل رسوب برای حفظ سطوح تمیز و جلوگیری از حمله زیر رسوب باشد. نصب فیلتراسیون یک افزونه نسبتاً کم‌هزینه است که می‌تواند باعث کارایی و صرفه‌جویی در سیستم شود. اگر طراحی تجهیزات تصفیه شامل شستشوی مجدد است، مطمئن شوید که از آب تغذیه تازه استفاده می‌شود و آب چرخشی بسته نیست.
حجم سیستم
آگاهی از حجم سیستم برای اطمینان از دوز کافی مواد شیمیایی مورداستفاده، بسیار مهم است. علاوه بر این، اندازه سیستم ممکن است در انتخاب ماده شیمیایی تأثیر بگذارد، به‌ویژه اگر حجم سیستم قابل‌توجه باشد و یا نشت قابل‌توجه آب مواجه باشد. نشت آب و همچنین نشت‌های کنترل شده، باید برای سیستم‌ها صفر باشد.
اندازه‌گیری حجم سیستم و روند ازدست‌دادن آب، بخش‌های اساسی اطلاعات است. این داده‌ها با روش‌های نسبتاً ساده‌ای حاصل می‌شوند. هنگام ارزیابی حجم سیستم، مطمئن شوید که کل حجم، به‌عنوان‌مثال، بخش‌هایی از سیستم که ممکن است در هنگام ارزیابی حجم در نظر گرفته نشده‌اند، به کار گرفته شده است و یا برای آنها حساب شده است.
کنترل رسوب در تصفیه آب سیستم خنک کننده
سیستم گردش آب و هوا در برج خنک کننده
چگونه آلودگی ها وارد سیستم گردش آب مدار بسته می شوند؟
هنگامی که در ابتدا سیستم پرازآب می‌شود احتمالاً بیشتر از آب شهر استفاده می‌شود. با خنک‌شدن یا گرم‌شدن آب، اکسیژن آزاد می‌شود. اگر یک واحد انتقال هوا جدید به سیستم متصل شود، آب‌وهوا جدیدی را ایجاد می‌کند. در صورت تغییر بخشی از لوله‌کشی، آب شیرین اکسیژن را ایجاد و آزاد می‌کند.
رسوبات، تراشه‌ها و سایر مواد مانند سرباره جوش که در ساخت اولیه آن استفاده شده‌اند، می‌توانند با وجود لوله‌کشی در کویل‌ها، پمپ‌ها یا چیلرهای سیستم باقی بمانند.
رشد میکروبیولوژیکی بیوفیلم می‌تواند از آب تصفیه نشده ایجاد شده رشد کند. همه این مشکلات ممکن است باعث ایجاد یا کمک به یک یا چند مشکل دیگر شود.
رشد میکروبیولوژیکی باعث ایجاد خوردگی و کمک به رسوب‌گذاری می‌شود. خوردگی باعث ایجاد گردوغبار می‌شود و محیط ایده‌آل برای رشد میکروارگانیسم‌ها فراهم می‌کند.
خوردگی ممکن است به تعمیر یا تعویض تجهیزات گران منجر شود و باعث نشت لوله‌ها شود. رسوب کویل‌ها و مبدل‌های حرارتی ممکن است راندمان انتقال حرارت آنها را کاهش دهد.
ازآنجاکه سیستم آب مداربسته نیازی تخلیه آب مانند برج خنک‌کننده ندارد، با استفاده از مواد شیمیایی مناسب و توجه روزانه، مدار آب بسته اغلب می‌تواند به‌راحتی نگهداری و مراقبت شود. یک برنامه طراحی شده و اجرا شده باید جزئی از برنامه نگهداری شما باشد.
بسته به شرایط سیستم و تجزیه‌وتحلیل آب شما، ممکن است تمیزکردن شیمیایی موردنیاز باشد. این باعث می‌شود سیستم از هرگونه مواد دفع‌کننده، رشد میکروبیولوژیکی و مقیاس آسیاب تمیز شود.
پس از تمیزکردن مدار، یک ماده بازدارنده خوردگی توسط مهندس انتخاب می‌شود. این مهارکننده باید بادقت انتخاب شود تا اطمینان حاصل شود که به هیچ یک از اجزای سیستم شما آسیب نخواهد رساند – لوله‌های مسی و فولادی، پروانه پمپ برنز، مقره‌های لرزش لاستیکی، واشر فلنج و حلقه‌های “O” در دریچه‌ها. آب ورودی نیز باید مورد تجزیه‌وتحلیل قرار گیرد.
اگر سیستم شما مستعد رشد میکروبیولوژیکی باشد، بایوساید ممکن است اضافه شود. یک برنامه آزمایش و نظارت باید ایجاد شود تا اطمینان حاصل شود که سیستم شما پاک و عاری از خوردگی و رشد میکروبی است. نگهداری پیشگیرانه به کاهش هزینه‌های تعمیرات و تعویض تجهیزات و لوله‌کشی کمک می‌کند و این به حفظ کارایی سیستم شما کمک می‌کند.
دکتر کمیکال انواع مشاوره‌های تخصصی برای توسعه و بهبود فرایند در صنایع مختلف ارائه می‌دهد. برای کسب اطلاعات بیشتر در زمینه مشاوره و خرید و فروش مواد شیمیایی با دکتر کمیکال در تماس باشید.
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.