اصول اولیه محافظت از آب برج خنک کننده
به چه دلیل محافظت از آب؟
برای کنترل خوردگی
برای جلوگیری از رسوب گذاری
برای کنترل رشد باکتری ها و جلبگ ها
برای افزایش راندمان و طول عمر تجهیزات
آب چه مشکلی دارد؟
آب یک حلال طبیعی است و خیلی از مواد در آن محلول هستند.
آب طبیعی شامل مقادیر زیادی کلسیم و منیزیم به صورت محلول در آن است
آب طبیعی همچنین شامل مقادیر زیادی اکسیژن محلول در آن است.
آب و به ویژه آب گرم فضای مناسبی برای رشد میکرو ارگانیزمها است.
مواد جامد چه چیزهایی هستند؟
هر ماده جامدی که در آب حل نشود با عنوان "ذرات جامد نامحلولTDS" خوانده می شود.
جامدات نامحلول
معمول
کلسیم و منیزیم، نمک ها و سختی های موجود در آب
Iron(آهن)
Copper(مس)
Sulfates(سولفات ها)
Phosphates(فسفات ها)
Silica and Silicates(سیلیکا و سیلیکاتها)
در مورد جامدات بیشتر بدانیم
مقیاس اندازه گیری جامدات در یک نمونه آب ضریب هدایت یا Conductivity نامیده می شود.
نام دیگر برای ضریب هدایت مجموع ذرات جامد نامحلول یا TDS است. هر دوی آنها میزان ذرات معدنی نا محلول را اندازه گیری می کنند اما واحد آنها متفاوت است. TDS را با مقیاس ذره در میلیونPPM و ضریب هدایت را با میکرو زیمنس MICRO SIEMENS بیان می کنند.
تمام ذرات جامد شبیه هم نیستند
بعضی از ذرات جامد مشکلات بیشتری را تولید می کنند. دو عدد از مهمترین ذرات جامد در آب کربنات کلسیم و کربنات منیزم هستند.
سختی
به صورت طبیعی در تمام آبها وجود دارد.
40% آبهای معدنی خاورمیانه دارای سختی بالا هستند.
به شکل رسوب سفید رنگ می باشد.
با افزایش دما قابلیت انحلال پذیری آنها کاهش می یابد.
تکرار سیکل
زمانی که آب تبخیر می شود، جامدات محلول در آن باقی می مانند. اگر دوباره آب تازه جایگزین کنید دوباره حجم جامدات افزایش می یابد. این پدیده باعث افزایش سختی و حجم جامدات می شود.
این پدیده باعث افزایش جامدات موجود در آب می شود.
این بدان معناست که:
ضریب هدایت افزایش می یابد.
سختی کل افزایش می یابد.
PH همانند آلکالیتی افزایش می یابد.
ریسک رسوب گذاری افزایش می یابد.
رسوب گذاری
در یک برج خنک کننده، تبخیر اصلی ترین راه زدودن گرما است و تبخیر باعث افزایش مواد معدنی موجود در آب می شود.
رسوب گذاری به عوامل زیادی بستگی دارد:
ضریب هدایت آب جبرانی
سختی کل آب جبرانی
مجموع آلکالیتی(PH) آب جبرانی
بار گرمایی یا تفاوت دمایی ورود و خروج برج خنک کننده
نوع مواد شیمیایی مورد استفاده در برج خنک کننده
زیر آب زنی اصولا روشی است که اقدام به تخلیه حجم محدودی از آب برج خنک کننده می کند تا آب جبرانی با آلکالیتی و TDS مناسب وارد برج شود و کیفیت آب برج خنک کننده افزایش یابد.
زیر آب زنی
این کار معمولا توسط اپراتور و با باز کردن شیر تخلیه انجام می شود اما می توان با نصب سنسور TDS و آلکالیتی این کار را توسط شیر برقی فرمان پذیر نیز انجام داد.
رسوب
رسوب فرمی از مواد معدنی مانده از تبخیر آب است. این پدیده در هر جایی که تبخیر اتفاق می افتد و یا انتقال دما وجود دارد اتفاق می افتد.
رسوب های معمول
کربنات کلسیوم و منیزیم/ رسوبات آهکی
فسفات کلسیم و منیزیم
سولفات کلسیم و منیزیم
سیلیکات کلسیم و منیزیم
سیلیکا
درک کنترل رسوب
کنترل رسوب با استفاده از مواد شیمیایی انجام می شود تا جامدات موجود در آب انحلال پذیرتر باشند و رسوب گذاری نکنند.
با فرض این که ضریب هدایت تحت کنترل است، از رسوب می توان با استفاده از روشهای زیر جلوگیری کرد:
تبدیل کربنات کلسیم به فسفات و فسفنات کلسیم که انحلال پذیری بیشتری دارند.
با استفاده از پلیمرها تمرکز کلسیم فسفات را از بین ببریم.
PH و آلکالیتی را تحت کنترل داشته باشیم.
نکته کلیدی در کنترل رسوب
با استفاده از چند نکته می توان رسوب گذاری را تحت کنترل درآورد.
با دانستن محتوای مواد معدنی آب خام
با استفاده از زیر آب زنی آب برج خنک کننده
نگه داشتن آلکالیتی در محدوده ای که رسوب گذاری انجام نشود.
اضافه کردن موادی که از رسوب گذاری جلوگیری کند.
اضافه کردن موادی به آب برج که رسوب های گذاشته شده را از بین ببرد.
اصول اولیه خوردگی
خوردگی از بین رفتن فلز بوسیله محیط اطراف است. خوردگی احتیاج به فلز، اکسیژن و آب دارد.
آب برج خنک کننده شامل مقادیر زیادی اکسیژن است. اکسیژن حمل شده توسط آب باعث خوردگی فلز می شود.
آهن
آب
اکسیژن
کلید اصلی در جلوگیری خوردگی فلز، دور نگه داشتن اکسیژن از فلز است.
کنترل خوردگی
از آنجایی که ما نمی توانیم اکسیژن را از آب برج خنک کننده جدا کنیم. بایستی بستری را بین آهن و اکسیژن و آب ایجاد کنیم.
آهن
آب
oxygen
لایه محافظتی نازک است و خیلی باریک می باشد.
روشهای معمول جلوگیری از خوردگی
ایجاد یک لایه محافظ باعث جلوگیری از تماس اکسیژن و فلز می شود و در نتیجه از خوردگی جلوگیری می شود.
اینهبیتورهای معمول
جلوگیری از خوردگی
Molybdate(مولیبدات)
Phosphate(فسفات)
Phosphonate(فسفونات)
Zinc(زینک)
Azoles(آزول یا نیتروژن دار)
Nitrite(نیتریت)
معمولا ترکیبی از چند اینهبیتور، بهترین گزینه است.
دیگر مدلهای خوردگی
به غیر از روش خوردگی که شرح داده شد. روشهای خوردگی دیگری نیز وجود دارند که مهم هستند.
فرم های دیگر خوردگی
Galvanic – خوردگی بین فلزات بدون تشابه یا
ناسازگار
Stress Crack – خوردگی ناشی از تنش مکانیکی، مانند لرزش
Flow Related – کاویتاسیون و فرسایش
هیچ کدام از این خوردگی ها با استفاده از مواد شیمیایی قابل کنترل نمی باشند.
ضروریات نگه داری آب برج خنک کننده
نگه داری خوب آب برج با روش های زیر آغاز می شود:
کنترل مناسب ضریب هدایت آب
انتخاب خوب مواد شیمیایی افزودنی بر اساس کیفیت آب جبرانی و آب در گردش
بقای مواد شیمیایی جهت محافظت خوب
بازدید و بررسی آب برج خنک کننده به صورت مرتب
نگه داری خوب آب برج با روش های زیر پایان می پذیرد:
تمیز نگه داشتن لوله های کندانسور و یا ابزوربر
انتقال دمای خوب
حداقل رساندن خوردگی لوله ها و تیوپ شیت ها
افزایش طول عمر تجهیزات
PM سالیانه و تمیز کردن سیستم