سختی گیر به روش سختی گیری رزینی از پر کاربرد ترین روش های امروزی در صنعت تصفیه آب است. استفاده از سختی گیر رزینی در موتورخانه ها، قبل از دستگاه های گران قیمت و حساس، در برخی مناطق مسی، در بیمارستان ها و بسیاری از واحدهای تولیدی و صنعتی الزامی است.
سختی گیر می تواند بر اساس ظرفیت بین 40 سانتی متر تا 2 متر قطر داشته باشد. همچنین سختی گیر از جنس آهن کربن استیل و سختی گیر FRP در بازار محبوبیت بیشتری دارد. اساس کار سختی گیر رزینی ، عملیات تبادل یون است که در ادامه در رابطه با تمامی موارد موجود در خصوص سختی گیر صحبت خواهد شد.
انواع مختلفی از سختی گیر در بازار موجود است. اما اصول کار همه آنها یکسان است: تعویض یون. این روش، یک فرآیند شیمیایی است که توسط آن، یونهای سدیم (و گاهی پتاسیم)، جایگزین یونهای کلسیم و منیزیم در آب می شوند. دستگاههای معمول سختی گیر، دارای دو مخزن هستند که در یکی از آنها، رزین قرار دارد که اشباع از یون سدیم یوده و ضمن عبور آب از آن، جایگزین یونهای کلسیم و منیزیم می شوند. به این ترتیب، آب خروجی دستگاه، دیگر آب سخت نخواهد بود.
باید به این نکته توجه داشت که طراحی دستگاه های سختی گیر به گونه ای است که میزان سدیم موجود در آب خروجی در محدوده مناسب برای سلامت است. اما کسانی که به هر دلیلی می بایست میزان سدیم موجود در بدن آنها کمتر از حالت عادی باشد، می توانند از سختی گیرهایی استفاده کنند که در رزین آنها بجای سدیم از پتاسیم استفاده می شود. نکته دیگری نیز که در مورد استفاده از نمک سدیم در سختی گیر گاهی مهم می شود این است که آب خروجی با سدیم بالا برای آبیاری گیاهان ممکن است مناسب نباشد. به همین دلیل، یک روش پیشنهادی این است که سختی گیر تنها در مسیر آب گرم قرار گرفته و آب سرد برای استفاده آبیاری بیرون منزل مورد استفاده قرار گیرد.
کاربرد اصلی سختی گیرها در دیگهای بخار، مبدلهای حرارتی، برجهای خنک کن و سیستمهای سرمایشی است.
در مصارف صنعتی سختی آب موجب انسداد لوله ها در سیستمهای پایپینگ و بویلر ها و سیستمهای خنک کاری و در نتیجه کاهش دبی جریان و کاهش انتقال حرارت می شود که این موضوع باعث افزایش هزینه های انرژی و همچنین افزایش هزینه های نگهداری و تعمیرات می شود.
همچنین در آبهای سخت انحلال صابونها و مواد پاک کننده در آب به راحتی انجام نمی شود و در نتیجه راندمان شستشو کاهش می یابد.
نحوه عملکرد سختی گیر های رزینی با جایگزینی یون های سخت منفی در آب سخت با اتم سدیم مثبت که در رزین موجود در سختی گیر موجود است،تعریف می شود. این رزین باید به طور متناوب احیاء شود تا از رسوب مواد معدنی سخت در آن جلوگیرری گردد. این فرایند با خارج شدن سختی گیر از سیکل و عبور نمک محلول در آب صورت می گیرد و در طول فرآیند احیا آب سختی گیر به همراه نمک محلول عبوری از رزین از سیستم تخلیه می گردد و در این بازه زمانی که عموما در طول شب صورت می پذیرد، آب موجود در سیکل بدون سختی گیری وارد سیستم می شود تا روند شست و شو پایان یابد. یکی از روش های جلوگیری از خروج سختی گیر از سیستم استفاده از دو مخزن سختی گیر تحت عنوان سختی گیر دوبلکس می باشد که در ادامه به طور مفصل به نحوه عملکرد آن پرداخته می شود.
برای آگاهی از قیمت سختی گیر با سازندگان آن باید تماس بگیرید.
TH (Total Hardness): سختی کل آب را می گویند و واحد آن PPM یا میلی گرم بر لیتر کربنات کلسیم است.
این پارامتر که مهمترین پارامتر در محاسبات ظرفیت سختی گیر محسوب می شود بیانگر میزان غلظت یون های کلسیم و منیزیم موجود در آب می باشد که عامل اصلی رسوب گذاری در تجهیزات می باشد. واحد اندازه گیری این آیتم ppm می باشد.
با توجه به توضیحات داده شده برای رفع مشکل سختی آب راه های بسیاری پیشنهاد شده است که از پر کاربرد ترین آن ها می توان روش های تبادل یونی و یا استفاده از سختی گیر رزینی اشاره نمود. تبادل یونی به منظور تعویض یون های سخت کننده آب (کلسیم و منیزیم) با یون های بی ضرر (یون یک ظرفیتی سدیم) انجام می شود.
مبادله کننده های یونی خاصیت انتخاب پذیری یون ها را دارند. به عبارت دیگر تعویض پاره از یون ها را به یون های دیگر ترجیح می دهد. از مهم ترین مبادله کننده های یونی می توان رزین کاتیونی را نام برد. رزین کاتیونی از دو بخش تشکیل شده است
بخشی از رزین که جامد است و در آب حل نمی شود
بخشی از زرین کاتیونی که بصورت یون آمادگی جابه جایی در محلول را دارد
رزین های سختی گیر به وسیله جابه جایی یون ها با یون های که ایجاد سختی نمی کنند (سدیم، هیدروژن و هیدروکسید بسته به نوع رزین ) آب را نرم می کنند.
مخزن سختی گیر
مخزن سختیگیر از دو نوع فلزی و فایبرگلاس می باشد که به نام های سختی گیر فلزی و سختی گیر فایبرگلاس معروف می باشند.
نازل سختی گیر
نازل ها نیز از دو نوع تولید می شوند : 1- نازل برنجی 2- نازل پلاستیکی
لوله انتقال آب یا رایزر
رزین سختی گیر
رزین مورد استفاده در سختی گیر آب از نوع کاتیونی می باشد. (رزین کاتیونی پرولایت انگلستان)
لوله کشی
لوله کشی فلزی بوده و حسب ظرفیت سختی گیر از 3/4 اینچ تا 3 اینچ متغیر می باشد.
شیر سختی گیر
شیر سختی گیر یکی از مهمترین و اصلی ترین اجزای سیستم سختیگیری می باشد که در سه نوع شیر سولو ولو یا شیر دستی،شیر نیمه اتوماتیک ، شیر تمام اتوماتیک سختی گیر تولید و عرضه می گردد.
مخزن نمک سختیگیر
تانک نمک جهت انجام بکواش یا احیا رزین مورد استفاده قرار می گیرد که عموما جنس آن پلی اتیلن می باشد.
لوله تخلیه
بستر سیلیسی
مشخصات کلی رزین تبادل یونی (Ion Exchange Resin) ماتریس پلیمری حل نشدنی است که حاوی یون های نا پایدار قادر به تبادل با یون در محیط اطراف است.
این مواد در فرآیند سختی گیر آب ، یون های سختی آور آب (کلسیم و منیزیم) را حذف می کنند و به جای آن سدیم آزاد می کنند. رزین های تبادل یونی را می توان به دو گروه بزرگ ، رزین کاتیونی و رزین های آنیونی تقسیم کرد که هر گروه شامل نوع ضعیف و نوع قوی هست.
رزین‌ها بر حسب گروه عامل تعویض متصل به پایه پلیمری رزین به چهار دسته تقسیم میشوند:
رزینهای کاتیونی قوی SAC) Strongacidis Cation)
رزینهای کاتیونی ضعیف WAC) Weak acidis Cation)
رزینهای آنیونی قوی SBA) Strongbasic anion)
رزینهای آمونیونی ضعیف WBA) Weak basic anion)
رزین های کاتیونی ضعیف قادر به جذب کاتیونهایی هستند که به قلیائیت آب مرتبط است و قادر به جذب کلیه کاتیونهای موجود در آب نمی باشند.
مزیت رزینهای کاتیونی ضعیف بازدهی بالای آنها در مقایسه با رزینهای کاتیونی قوی میباشد، در نتیجه باعث تولید پساب کمتر در احیاءءهای مکرر میگردد.
رزین های آنیونی قوی قادر به جذب کلیه آنیونهای موجود در آب میباشد.
رزینهای آنیونی ضعیف قادر به جذب آنیون اسیدهای قوی نظیر اسیدسولفوریک، کلریدریک و نیتریک میباشد. رزینهای آنیونی ضعیف مقاومتر از رزین آنیونی قوی بوده و به همین جهت در سیستمهای تصفیه آب کاربرد بیشتری دارند.
بوستر پمپ به مجموع سیستمی اتلاق میشود که در آن پمپ ها به صورت موازی به هم متصل شده باشند تا بتوانند هد و دبی مورد نیاز را با کمترین انرژی و بالاترین بازده تامین نمایند.وظیفه اصلی بوستر پمپ ها ثابت نگه داشتن فشار شبکه در اثر تغییر الگو میباشد.به طور خلاصه میتوان گفت برای تامین فشار کنترل شده سیال از بوستر پمپ استفاده میشود.
بوستر پمپ ها علاوه بر استفاده در شبکه های آب شهری و آب مصرفی ساختمانها،برای تامین فشار آب مورد نیاز آتشنشانی،آبیاری فضای سبز در شهرها،مجتمع های مسی،اداری و تجاری،برج ها،بیمارستانها و مراکز صنعتی کاربرد دارد.
اجزای اصلی بوستر پمپ عبارتند از:
مجموع الکتروپمپ
شاسی اصلی یا شاسی مادر
کلکتور مکش و کلکتور رانش(که شامل شیر فلکه،شیر خودکار،صافی،لرزه گیر وغیره)
تابلو کنترل و فرمان
تجهیزات کنترل فشار
بوستر پمپ ها از نظر کنترل فشار به دو دسته تقسیم میشوند:
بوستر پمپ های دور ثابت
بوستر پمپ های دور متغیر
تامین فشار ثابت از گذشته یکی از بزرگترین آرزوهای طراحان و تولید کنندگان بوستر پمپ بوده که برای رسیدن به این هدف نیاز به سیستمی است که بتواند دور الکتروموتورهای معمول را که با برق شهری کار میکنند را تغییر دهد.این امر توسط اینورترها مرتفع شد به گونه ای که فرکانس برق شهر را تغییر داده و در صورتی که این برق به عنوان قدرت محرک الکتروموتورها مورد استفاده قرار گیرد ،میتواند دور آنها را متناسب با فرکانس برق خروجی از اینورتر تغییر دهد.
در بوستر پمپ های دور متغییر بر خلاف بوستر پمپ های دور ثابت که الکتروپمپ های آن به صورت آنی روشن و خاموش میشوند،روشن وخاموش شدن الکتروپمپ ها کاملا نرم و تغییرات دور آنها بتدریج و با تغییرات مصرف سیال صورت میگیرد.کلیه تجهیزات بوستر پمپ دور متغیر مشابه بوستر پمپ های دور ثابت است ،فقط تفاوت در تابلو کنترل و فرمان و نیز سنسور فشار این دسته می باشد. در بوستر پمپ های دور متغیر بجای پرشرسوئیچ های مورد استفاده در بوستر پمپ های دور ثابت از یک دستگاه پرشرتراسمیتر استفاده میشود.پرشرترانسمیتر وسیله ای است که در هر لحظه فشار بوستر پمپ را حس نموده و مقدار آن را بصورت شدت جریان از 4 تا 20 میلی آمپر به برد کنترل میکروپروسسوری منتقل مینماید.
مزایای بوستر پمپ های دور متغیر:
ثابت بودن کامل فشارسیستم که شاخص اصلی بوستر پمپ های دور متغیر است.
حذف منبع دیافراگمی به دلیل حذف ضربه قوچ و معادل بودن مقدار آب پمپاژ شده به وسیله بوستر پمپ ها با میزان آب مصرفی
کاهش استهلاک کوپلینگ ها و قطعات متحرک الکتروپمپ ها
کاهش فضای اشغال موتررخانه
کاهش هزینه های برق مصرفی تا 30درصد
عمر مفید الکتروپمپ ها
این نوع برای مکان هایی که فشار بالای آب مصرفی مورد نیاز باشد و همچنین مجتمع مسی، بیمارستان ها، مجموعه های ورزشی و…کاربرد دارد و بر اساس تعداد طبقات و واحدها و میزان هِد و دبی مورد نیاز سیستم آنها طراحی و محاسبه می شود. بوستر پمپها ، مجموعه های صنعتی هستند که با ترکیب موازی 2 و یا تعداد بیشتری از پمپها ، باعث افزایش عملکرد تک پمپ ها می شوند. هد بوستر پمپ همان هد هر یک از پمپ ها بوده و دبی ، مجموع دبی های هریک از پمپ ها می باشد. بوستر پمپ ها بر اساس نوع کاربری آنها در مکان های مختلفی استفاده می شوند.مانند:مکان های ورزشی،کارخانجات ها،مجتمع های مسی،جهت اطفاء حریق در سیستم آتشنشانی،سالن های تفریحی و… استفاده می شوند.
بوستر پمپ های آب از نظر کنترل فشار آب به چند رده تقسیم شده اند: بوستر پمپ های آب دور ثابت، بوستر پمپ های آب دور متغیر، بوستر پمپ های آتش نشانی،آبیاری و بوستر دیزل پمپ.بوستر پمپ های دور ثابت نوع های مختلف تک پمپه، دو یا چند پمپه با جاکی پمپ و یا بدون جاکی پمپ ساخته میشوند. اما از لحاظ ولتاژ برق مصرفی بوستر پمپ تک فاز دور ثابت 220 ولت و سه فاز 380 ولت و یا ترکیبی از این دو می باشد.
قسمتهای اصلی تشکیل دهنده بوستر پمپ شامل موارد زیر می شود:
الکتروپمپ ها
شاسی اصلی
کلکتور دهش
کلکتور مکش
منبع دیافراگمی مناسب
تابلو فرمان
در مورد نحوه ی بوستر پمپ آبرسانی به نکاتی باید توجه نمود:
چنانچه این نکات رعایت شود بوستر پمپ خانگی متناسب با نیاز مصرف کننده و همچنین محصول اری شده با کیفیت مطلوب باشد.
هِد و دبی مورد نیاز
نوع الکتروپمپ مورد استفاده در بوستر پمپ آبرسانی
تابلو کنترل فرمان
اگر هنگام آن به نکات گفته شده توجه نگردد،باعث می شود علاوه بر اینکه محصول اری شده از نظر کارایی مورد نظر مطلوب نباشد ، بلکه موجب آسیب دیدن الکتروپمپ ها و شبکه بوستر شود.
بوستر پمپ آبرسانی امروزه در همه ساختمان هایی که جمعیت زیادی دارند و همچنین مجتمع های بزرگ و… امری اجتناب ناپذیر است.
بوستر پمپ آبرسانی به منظور تامین فشار آب مورد نیاز در مجتمع های بزرگ مسی، تجاری – اداری ، مجموعه های ورزشی و … صورت می گیرد.
با افزایش جمعیت و رونق ساخت و ساز مجتمع های مسی به سختی می توان آب مورد نیاز تمام واحد های یک ساختمان خصوصا واحد های مستقر در طبقات فوقانی را تامین نمود. لذا جهت تامین فشار آب مصرفی تمامی واحدها از انواع مختلف پمپ آب خانگی استفاده می گردد. در سیستم های پمپاژ ثابت که شامل یک یا چند پمپ آب می باشد همواره میزان معینی آب به داخل لوله ها هدایت می شود از این رو افزایش یکباره فشار آب ناشی از روشن شدن یک یا چند پمپ آب به صورت همزمان باعث آسیب دیدن لوله های آب و شیرآلات و همچنین افت فشار ناگهانی ناشی از خاموش شدن همزمان یک یا چند پمپ آب نیز ممکن است منجر به قطع شدن آب در برخی نقاط شهر یا ساختمان شود. لیکن نقش بوستر پمپ ها تثبیت و تنظیم این نواسات در شبکه مصرف با توجه به الگوی متغیر مصرف و تامین فشار و دبی مورد نظر با حداکثر راندمان می باشد.
نحوه عملکرد بوستر پمپ آبرسانی به نحوی است که زمانی که مصرف شبکه صفر و فشار درون لوله ها ثابت است، الکتروپمپ های بوستر پمپ خاموش می باشند اما با شروع مصرف و درنتیجه افت فشار شبکه در جهت جبران افت ایجاد شده اولین الکترو پمپ بوستر روشن شده و شروع به کار می کند. اگر اولین الکترو پمپ به تنهایی نتواند فشار مورد نیاز را تامین نماید الکتروپمپ های دیگر به ترتتیب وارد مدار می شوند و هنگامی که مصرف شبکه کم یا متوقف شود الکتروپمپ های مذکور به همان ترتیب روشن شده شدن از مدار خارج می شوند.
بوستر پمپ ها از نظر تعداد پمپ به دو دسته تک پمپ و دو یا چند پمپ طبقه بندی می شوند.
بوستر پمپ های دو یا چند پمپه دور ثابت به دو دسته پیشرو بدون الکترو پمپ و پیشرو طبقه بندی می گردند.
بوستر پمپ تک پمپه
جهت مصارف آب بهداشتی کم و متوسط در آبرسانی و مصارف صنعتی کاربرد دارد. این نوع بوستر پمپ ها کاملا یکپارچه بوده و برای استفاده از آن کافی است که کلکتور ورودی آن به منبع تغذیه آب و کلکتور خروجی آن به شبکه مصرفی متصل شوند و برق مورد نیاز آن نیز از تابلوی کنترل فرمان تامین می گردد.
بوستر پمپ الکتروموتور پیشرو
این بوستر پمپ ها از دو یا چند الکتروموتور پیشرو (جاکی پمپ) و یک یا چند الکتروپمپ اصلی تشکیل می شوند که درآن ظرفیت الکتروپمپ پیشرو کمتر از الکتروموتورهای اصلی است، ولی فشار آن با فشار الکترو پمپ های اصلی برابر است.
بوستر پمپ های بدون الکتروپمپ پیشرو
این بوستر پمپ ها با استفاده از دو یا چند الکتروپمپ اصلی با مشخصات یکسان و بدون استفاده از الکتروپمپ پیشرو ساخته می شوند.
مولفه های بوستر پمپ
بوستر پمپ ها بر اساس دو مولفه اصلی حداکثر مصرف آب و حداقل فشار طراحی می شوند و نوسانات ساعتی مصرف آب نیز عامل موثر در تعیین مشخصات آن می باشد.
ممکن است هر یک از اجزای بوستر پمپ از بهترین مارک های موجود در بازار باشد، اما انتخاب اولیه، مونتاژ نهایی مجموعه، تنظیمات مربوط به plc و راه اندازی، در صورتی که به درستی انجام نشوند، می توانند باعث کارکرد نامناسب مجموعه بوستر پمپ شود.
درباره این سایت