رسوب آب برج خنک کننده و سختی آب کولینگ تاور

تشکیل بیو فیلم و جلبک و رسوب کربنات کلسیم در برج خنک کن

Scale, Bio film and fouling in Cooling tower

کولینگ تاور و برج خنک کننده صنعتی بدلیل استفاده پیوسته از آب، همواره در معرض رسوب و تشکیل بایو فیلم و خوردگی است. در این مطلب قصد داریم به ارائه توضیحاتی در خصوص رسوب در برج خنک کن، دلایل آن و نحوه رسوب زدایی و کاهش تشکیل رسوب در کولینگ تاور بپردازیم. 

رسوب کربنات کلسیم یا سختی آب چیست؟

آب مایعی است که می تواند انواع مواد معدنی را در خود حل نماید. با توجه به جنس خاک و بستر زمین، نمک های کلسیم (سختی آب) از مهمترین املاح آب محلول در آب هستند. در حالت کلی 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. اما بی کربنات کلسیم محلول در آب به حرارت شدیدا حساس بوده و با افزایش دما به کربنات کلسیم تبدیل می شود. کربنات کلسیم در آب به میزان کم محلول بوده و به صورت لایه های رسوبی Scale بر روی سطوح لوله و مخزن می نشیند. واکنش شیمیایی که بی کربنات کلسیم را تحت تاثیر حرارت به کربنات کلسیم تبدیل می کند عبارت است از :

 

 

بدلیل یک طرفه بودن این واکنش، پس از تشکیل رسوب و در صورت سرد شدن آب، رسوب های تشکیل شده مجددا به بی کربنات کلسیم تبدیل نمی شود.

به صورت کلی روشهای سختی گیری و رسوب زدایی  برج خنک کننده، به این شرح است:

1- رسوب زدایی و سختی گیری آب برج خنک کن به کمک مواد شیمایی

2- سختی گیر رزینی برج خنک کن  

3- دستگاه RO یا اسمز معکوس برای کولینگ تاور 

4- سختی گیر الکترو مغناطیس  برج خنک کننده

5- دستگاه ضد رسوب و سختی گیر نسل جدید (بر پایه تغییر ساختار کریستالی) ری موج

دستگاه ضد رسوب برج خنک کننده

مشکلاتی که بر اثر رسوب در برج خنک کننده - کولینگ تاور ایجاد می شود عبارت است از :

1- کاهش راندمان تبخیر و کاهش ظرفیت برج خنک کن

2- گرفتگی و بسته شدن پکینگ کولینگ تاور

3- ایجاد رسوب در نازل برج خنک کننده و گرفتگی آن

4- گرفتگی لوله های متصل به برج خنک کننده

5- افزایش مصرف آب و برق در برج خنک کن

پکینگ ضد رسوب برج خنک کننده

بدین ترتیب رسوب، تشکیل بایو فیلم و جلبک می تواند علاوه بر کاهش راندمان خنک کاری کولینگ تاور، موجب بروز مشکلات فراوانی در سیستم برج خنک کننده گردد.

نگهداری و تعمیرات مناسب و به موقع کولینگ تاور، آنالیز پیوسته سیکل خنک کاری و استفاده از سیستم ضد رسوب و سختی گیر کولینگ تاور می تواند تاثیر قابل توجهی در کاهش رسوب داشته باشد که در ادامه این مطلب، توضیحاتی در خصوص هر یک از این موارد ارائه خواهیم نمود.

بیو فیلم چیست(نقش جلبک و بیو فیلم در عملکرد برج خنک کننده)

بیو فیلم Bio film مجموعه‌ای از میکرو-ارگانیسم است که امکان رشد بر روی سطوح را دارد. میکروارگانیسم‌ هایی که بیوفیلم‌ را تشکیل می‌دهند می‌توانند جزو قارچ‌ ها، باکتری‌ ها یا آغازیان باشند.

برخی انواع بیو فیلم‌ می‌توانند بر سطوح مرده نظیر مواد معدنی و فلزات رشد کنند. این نوع بیو فیلم در کولینگ تاورهای صنعتی به وجود می آید. یکی از مهمترین اجزا این نوع بیو فیلم، باکتری لژیونلا نموفیلا است. همانگونه که در مطالب قبلی توضیح داده شد باکتری لژیونلا می تواند خطرات فراوانی را برای سلامتی افرادی که مجاورت برج خنک کننده کار می کنند ایجاد نماید.

شایان ذکر است لژیونلا در دماهای بالای 55 درجه سانتیگراد، به مرور زمان از بین می رود و در دمای بالای 70 درجه سانتیگراد نیز به صورت کامل می میرد.

طبق نتایج حاصل از تحقیقات پژوهشگران محترم حسن تیرانداز، رفعت کاوه آهنگر ،عبدالرسول حیدریان و مجید سهیلی از گروه پژوهش میکروبیولوژی و بیوتکنولوژی، پژوهشکده محیط زیست و بیوتکنولوژی، پژوهشگاه صنعت نفت، وضعیت باکتری pneumophila Legionella در داخل آب کولینگ تاور برخی از پالایشگاه های کشور، بالاتر از میزان مجاز بوده و می تواند خطرات زیادی را برای افراد ایجاد نماید.

برای جلوگیری از تشکیل و رشد بیو فیلم در کولینگ تاور روش های متعددی استفاده می شود. بهترین گزینه برای جلوگیری از رشد بایو فیلم یا میکرو ارگانیسم ها در برج خنک کننده، تصفیه آب ورودی میک-آپ و سرویس های دوره ای می باشد. شایان ذکر است در برخی موارد اضافه کردن کلر به آب کولینگ تاور موجب ایجاد شوک شده و به از بین رفتن بیو فیلم ها خواهد انجامید.

معایب ایجاد جلبک، کپک، قارچ و بیو فیلم در بدنه و پکینگ کولینگ تاور عبارت است از :

- گرفتگی منافذ پکینگ و قطره گیر بر اثر رشد جلبک و بیو فیلم

- کاهش راندمان تبخیر و عملکرد برج خنک کن

- ایجاد رسوب و گرفتگی لوله های خروجی آب کولینگ تاور و آسیب به مدار خنک کاری

- ایجاد بیماری های مختلف در پرسنل و افرادی که نزدیک برج خنک کننده هستند

فروش دستگاه ضد رسوب و سختی گیر ویژه برج خنک کن - کولینگ تاور

مشاوره انتخاب پکینگ کولینگ تاور صنعتی با توجه به سختی آب

فروش برج خنک کن فایبر گلاس با استاندارد CE اروپا

فروش پکینگ فیلم PP و PVC و فیلینگ ضد رسوب

شرکت آراکو - محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166561974

02166129745

آدرس سایت آراکو

کانال آپارات ویدئو و فیلم آموزشی کولینگ تاور

---

سوالات رایج در زمینه رسوب آب برج خنک کننده و سختی آب

بالا بودن سختی آب و تشکیل رسوب در پکینگ، چه ضرری برای برج خنک کننده دارد؟

زمانی که فیلینگ یا پکینگ بر اثر رسوب گرفته شود، تبخیر آب در برج خنک کننده کاهش پیدا می کند. بنابراین اولین اثر رسوب پکینگ، کاهش ظرفیت برودتی و سرمایشی Cooling tower است. مشکل دیگر این است که پس از مسدود شدن و گرفتگی فیلینگ و پکینگ، افت فشار هوا در برج خنک کننده افزایش پیدا می کند و موتور و فن تحت فشار قرار می گیرند. در نتیجه مصرف برق افزایش پیدا خواهد کرد. 

علاوه بر این موارد پکینگ فیلم پی وی سی معمولا بر اثر رسوب و خوردگی به مرور زمان ترد و شکننده می شود و تکه های پکینگ به داحل حوضچه کولینگ تاور می ریزد. این قسمت های کنده شده پکینگ به مرور زمان مسیر لوله ها و سیستم خنک کاری را مسدود می کنند و می توانند خسارات بسیار زیادی را برای کارخانه ها به همراه داشته باشند. 

عکس نمونه پکینگ فیلم رسوب گرفته و خرد شده 

یکی از روش های جلوگیری از رسوب در برج خنک کننده، خرید و نصب دستگاه ضد رسوب برج خنک کننده است. علاوه بر این برای اطمینان از عدم گرفتگی و عمر بالای مجموعه سرمایش، می توان از پکینگ ضد رسوب نت اسپلش- Cooling tower net splash fill استفاده کرد.

نمونه بلوک پکینگ نت اسپلش ضد رسوب

---

روش انتخاب پکینگ برج خنک کننده بر اساس سختی آب چیست؟

برای اینکه فیلینگ برج خنک کننده به مرور زمان دچار گرفتگی نشده و راندمان تیخیر کولینگ تاور کم نشود، باید برای هر شرایط آبی از پکینگ مخصوص آن شرایط استفاده کرد. به عنوان مثال استفاده از پکینگ فیلم لانه زنبوری گام 12 میلیمتر برای آب های سخت و آب چاه کاملا اشتباه است. در چنین شرایطی سوراخ های پکینگ به سرعت گرفته می شوند و دمای آب خروجی از برج خنک کننده بالا می رود که می تواند به خط تولید، کوره القایی، خط نورد، چیلر و ... صدمات زیادی بزند و هزینه بالایی بابت از کار افتادن مجموعه ایجاد نماید. در کل پکینگ های فیلم برای آبهای با سختی کم مناسب هستند. برای مشاوره در زمینه انتخاب پکینگ برج خنک کن با توجه به شرایط آب می توانید با ما تماس بگیرید.

در تصویر زیر مقایسه کلی بین انواع پکینگ و ارتباط آنها با شرایط آب نشان داده شده است.

---

رسوب در برج سیکل بسته کویل دار چه مشکلی ایجاد می کند؟

یکی از سوالاتی که از ما پرسیده می شود این است که آیا رسوب فقط در کولینگ مدار باز ایجاد می شود. در پاسخ به این سوال باید بگوییم اتفاقا خطر کاهش راندمان بر اثر رسوب روی کویل، در کولینگ تاور مدار بسته بسیار بیشتر است. 

توضیح اینکه اگرچه آب داخل کویل درون یک سیکل و مسیر بسته جریان دارد، اما آبی که بر روی کویل پاشیده می شود و تبخیر می گردد، باعث ایجاد رسوب روی لوله های گالوانیزه یا مسی خواهد شد. ایجاد لایه های کربنات کلسیم به همراه مواردی مثل لجن روی لوله کویل، مقدار انتقال حرارت را به شدت کم می کند و در نتیجه راندمان کولینگ تاور کم می شود. در تصویر زیر خوردگی و رسوب را بر روی کویل گالوانیزه برج خنک کن مشاهده می کنید.

تصویر نمونه کویل گالوانیزه سرد یک برج خنک کننده که به خاطر کیفیت پایین زنگ زده و رسوب گرفته

تاثیر ایجاد رسوب روی لوله های کویل مسی، از گالوانیزه هم بیشتر است. زیرا کویل مس ابعاد کوچکتری از نمونه استیل و آهنی دارد. به همین خاطر لایه های رسوب مقدار انتقال حرارت را شدیدا کم می کنند. 

مشکل دیگری که در برح مدار بسته وجود دارد این است که شستشوی کویل با مواد شیمیایی باعث آسیب دیدن و خوردگی و حتی سوراخ شدن لوله کویل خواهد شد. بهترین گزینه برای بالا بردن راندمان و جلوگیری از ایحاد سختی و رسوب روی لوله های کویل برج خنک کننده مدار بسته، دستگاه ضد رسوب تخصصی کولینگ مدار بسته RM است.