09212047806

سختی گیر آب موتورخانه مرکزی ساختمان

آب در طبیعت با کیفیت های مختلف یافت می شود و حاوی مواد معدنی، آلی و گازهای محلول بوده و با دید ظاهری نمی توان در مورد کیفیت و خوبی و بدی آن قضاوت نمود یا در موتورخانه سیستم مرکزی نیاز به آبی داریم که دارای کمترین املاح و مواد محلول باشد. در این واحد یادگیری با ویژگی های آب و روش های متداول تهیه آب برای مصارف آشامیدنی و موتورخانه آشنا می شوید. (سختی گیر)

چهار عامل اصلی كه در ویژگی های آب، مي تواند تأثير به سزايي داشته باشد، درجه اسيدي pH ، مواد جامد معلق در آب TSS ، مواد جامد محلول در آب TDS و سختي آب است به طوري ك‌ه كاهش يا افزايش ميزان هر يك از آنها مي تواند به صورت مستقيم يا غيرمستقيم در عملكرد دستگاه تأثير داشته باشد.

مقدار (Potential of Hydrogen (PH  آب طبیعی خنثی برابر 7 است. PH از صفر تا 7 نشان دهندۀ خواص اسیدی در حالی که PH از 7 تا 14 نشان دهندۀ خاصیت بازی است. اگر PH کمتر از 7 باشد، خوردگی تجهیزاتی که در تماس با آب هستند، افزایش میی‌ابد. زمانی که PH بیشتر از 5/ 7 یا 8 باشد، رسوب کربنات کلسیم به راحتی ایجاد خواهد شد.

ویژگی های آب

ویژگی های آب

کل مواد جامد معلق در آب

کل مواد جامد در آب (Total Suspended Solids) که به اختصار TSS می نامند این ذرات توانایی جذب توسط یک فیلتر را دارند و می توانند بزرگ یا بسیار ریز و در حد میکرون باشد، همچنین این ذرات ممکن است شامل شن و ماسه، چوب و یا انواع میکروب و باکتری ها باشند.

روش اندازه گیری TSS وسایل مورد نیاز (ترازوی دیجیتال با دقت یک دهم گرم  فیلتر الیافی 2 میکرون)

توضیح روش: برای اندازه گیری میزان TSS از یک فیلتر الیافی ۲ میکرون که وزن آن مشخص است استفاده می شود به این صورت که اگر آب تمیز باشد در حدود ۳ الی ۴ لیتر و اگر آلاینده های آب زیاد باشد حدود یک لیتر از این فیلتر عبور دهید و سپس فیلتر را در محلی گذاشته تا خشک شود و پس از آن مجدد فیلتر را وزن نما یید و مقدار دقیق TSS را به دست آوريد.

کل مواد جامد محلول در (TDS)

به کل مواد جامد محلول در آب که برابر مجموع غلظت همه مواد آلی و معدنی موجود در آب است ،

 TDS) Total Dissolved Solids) گفته می شود.

این مواد با فیلتر کردن، از آب جدا نشده و فقط پس از تبخیر آب، به عنوان جزئی از مواد جامد آن به صورت رسوب باقی می مانند. وزن رسوب باقیمانده، که رابطه مستقیم با هدایت الکتریکی آب هم دارد، بیانگر مقدار کل مواد جامد محلول در آب است.

مقادير تقريبي مواد جامد محلول در آب هاي مختلف

مقادير تقريبي مواد جامد محلول در آب هاي مختلف

سختی کل آب: (Water Total hardness)

سختی به وسیلۀ مجموع نم کهای کلسیم و منیزیم در آب بیان می شود اگرچه ممکن است شامل آلومینیوم، آهن، منگنز، استرانتیم یا روی نیز باشد.

سختی کل آب

سختی کل آب

 

مقایسه دو لوله کارکرده در دو حالت آب سختی گیری شده و سختی گیری نشده

مقایسه دو لوله کارکرده در دو حالت آب سختی گیری شده و سختی گیری نشده

علاوه براین یک لایه بسیار نازک رسوب می تواند به شدت بازده سطح انتقال گرما را تحت تأثیر قرار دهد جدول زیر نشان دهنده اثر ضخامت های مختلف لایه رسوب بر دمای یک مبدل گرمایی است:

تأثیر رسوب بر کاهش راندمان انتقال گرما در مبدل حرارتی

تأثیر رسوب بر کاهش راندمان انتقال گرما در مبدل حرارتی

سختی ناپایدار (موقت) یا سختی کربناتی (Temporary):

که ناشی از وجود کربنات ها و بی کربنات های کلسیم و یا منیزیم در آب است و برحسب ppm بیان می شود. (برمبنای CaCO3)

سختی پایدار (دائمی) یا سختی غیرکربناتی : (Permanent)

باقی ماندۀ سختی به علت وجود ترکیبات دیگری از کلسیم و یا منیزیم در آب مانند سولفات ها، کلریدها، نیترات ها، فسفات ها و یا سیلیکات های کلسیم و یا منیزیم، به وجود می آید که کربن در آن دخالت ندارد و با یکای ppm بیان می شود. (برمبنای CaCO3)

طبقه بندی سختی آب

طبقه بندی سختی آب

مبنای اندازه گیری سختی آب بر پایه سختی ناپایدار CaCO3 است:

بخش بر میلیون (Part Per Million)  یکایی برای بیان غلظت حل شونده ها است:

در این رابطه، یکای بیان جرم در صورت و مخرج کسر باید یکسان باشد.

ارزیابی آب و نوع سیستم گردش آب ارتباط نزدیک بایکدیگر دارند:

ارزیابی آب یک سیستم گرمایی عبارت است از: سنجش: 1 سختی کل 2- PH 3- TDS 4- TDS

به پنج روش می توان سختی آب را کاهش داد:

سختی گیری آب

سختی گیری آب

زیرآب زنی  : (Blowdow)

عبارت است از خارج ساختن آب اشباع شده از مواد معلق و نمک های محلول از دیگ بخار که ساده ترین و ارزان ترین روش برای کاهش سختی است.

آبی که به این طریق از دیگ خارج م یگردد به وسیله آب تغذیه جدید که دارای مواد محلول کمتر است تأمین م یگردد.

از این رو با داشتن مقدار معین و مشخص از زیر آب می توان از افزايش سختي موادی که باعث عدم عملكرد صحيح دی گها م یگردند جلوگیری ب هعمل آورد و مقدار مواد معلق یا محلول را ثابت نگه داشت. در ضمن این روش در سیستم های بسته در معرض هوا نظیر برج خن ککن، با نام زیرکشی ( Bleed Off) شناخته می شود.

زیرآب زنی دیگ بخار

زیرآب زنی دیگ بخار

سختی گیر رزینی

نوعی سختی گیر مکانیکی بوده که رایج ترین انواع سختی گیر در صنعت است و تنها راه حل برای نرم کردن آب سخت، پاک کردن مواد معدنی کلسیم و منیزیم، از آب است. سختی گیرهای تبادل یونی، یون های سخت منفی و مثبت در آب سخت (کلسیم و منیزیم) را جذب و به جای آنها یون های سدیم مثبت و کلر منفی را جایگزین می کنند. بعد از اشباع شدن رزین ها به کمک آب نمک احیا می گردند.

سختی گیر پلی فسفات:

از این سخت یگیرها در ظرفیت های پا یین استفاده می شود. کریستال های پلی فسفات (P2O5 )معمولا در یک کارتریج (فشنگی) داخل ظرف شیشه ای قرار گرفته است. این روش شیمیایی با حل شدن پلی فسفات در آب مانع از تشکیل رسوب شده و مناسب مصارف خانگی با ظرفیت پا یین است.

سختی گیر الکترومغناطیسی:

این نوع سختی گیر با اعمال میدان مغناطیسی برابر شکل زیر آب عبوری از دستگاه را تحت تأثیر قرار داده و با اثر بر روی ذرات معلق و مولکول های CaCO3 موجود در آب خواص فیزیکی و الکتریکی آن را تغ ییر داده و آرایش خاصی را ایجاد می نماید.

آرایش الکترون ها در میدان مغناطیسی

آرایش الکترون ها در میدان مغناطیسی

اسمز معکوس  (Reverse osmosis): گذرندگی

گذرندگی، فرایندی فیزیکی است که می توان از محلولی به کمک یک غشای نیمه تراوا حلال تقریبا خالص تهیه کرد.

دیواره یاخته ها در گیاهان، روزنه هایی بسیار ریزی دارد که ذره های سازنده مواد می توانند از آن گذر نمایند.

به گونه ای که این روزنه ها اجازه گذر به برخی از ذره ها و مولکول های کوچک مانند آب و یو نها را می دهند و از گذر مولکول های درش تتر جلوگیری می نمایند این دیواره ها غشای نیمه تراوا (Memberane)  نامیده می شوند.

به منظور تجسم این اثر، تصور کنید یک لوله U شکل با مقدار مساوی از آب در هر طرف، که توسط یک غشای نیمه تراوا از هم جدا شده باشند، ساخته شده است و غیرقابل نفوذ نسبت به مولکول شکر هستند.

حالا مقداری شکر به آب در یک طرف اضافه شود.

ارتفاع ستون مایع در آن سمتی که شکر افزوده شده است افزایش و در طرف دیگر کاهش خواهد یافت.

این فرایند تغییر ارتفاع تا زمانی ادامه خواهد داشت تا فشار آب اسمز معکوس نوعی تکنولوژی تصفیه و کاهش نمکهای محلول در آب است که در آن از یک غشای نیمه تراوا استفاده می گردد تا ذرات بزرگ موجود در آب آشامیدنی جداسازی شوند. در اسمز معکوس از نیروی فشار برای غلبه بر فشار اسمزی استفاده می گردد. اسمز معکوس می تواند بسیاری از انواع مولکول ها، یون ها و همچنین باکتری ها را از محلول حذف کند و در فرايندهای صنعتی و همچنین در تولید آب آشامیدنی کارایی زیادی دارد. دراين روش حل شونده (ناخالصی ها) در یک سوی تحت فشار غشا باقی مانده و حلال خالص (آب) به سمت دیگر رانده می شود. این غشا نبایستی اجازه عبور مولکول ها یا یون های بزرگ را از درون منافذ (سوراخ ها)بدهد، اما بایستی نفوذ اجزای کوچ کتر محلول (از قبیل خود حلال) را فراهم نماید.

سختی گیر رزینی

ساختمان يك سختی گیر رزيني شامل اجزاي زير است:

اجزای سختی گیر رزینی

اجزای سختی گیر رزینی

مخزن آب نمک

در کنار سخت یگیرهای رزینی یک مخزن آب نمک قرار دارد که در آن مخلوطی از آب و بلورهای نمک قرار داده شده است و از این آب نمک برای احیای رزین بهره گرفته می شود. معمولاً برای سخت یگیرها از سنگ نمک استفاده می شود. نمک سخت مادۀ معدنی در درون زمین می باشد که دارای 98 تا 99 درصد از سدیم کلرید است. ماندگاری این نوع نمک در آب در حدود 5/ 0 تا 5/ 1 درصد است.