سختی گیر | سختی گیر رزینی

سختی گیر

سختی گیر (water softner) دستگاهی است که برای حذف سختی کل آب (Total Hardness) که در صنایع مختلف بکار میرود. این صنایع شامل صنایع غذایی ، نساجی و رنگرزی ، چرم سازی ، شستشو ، دستگاه های حرارتی و برودتی ، ساخت بتن و …. می باشند.

انواع سختی گیر از لحاظ جنس بدنه

سختی گیر آب یک استوانه تحت فشار عمودی است که با از بین بردن مواد معدنی سخت درون آب زمینه تولید آب نرم را فراهم می نماید. جنس بدنه این دستگاه در ادامه توضیح داده خواهد شد که می تواند FRP یعنی فایبرگلاس تحت فشار و یا گالوانیزه یعنی فلزی تحت فشار باشد.

سختی گیر فایبرگلاس ( FRP Water softener ):

سختی گیر فایبرگلاس دستگاهی است که جنس بدنه آن از الیاف فایبرگلاس تنیده شده روی پلی اتیلن تشکیل میشود. یعنی از پلی اتیلن مقاوم سازی شده با الیاف فایبرگلاس (FRP) ساخته شده باشد. فشار تست سختی گیر FRP معادل 14 بار می باشد و فشار کاری حداکثر 6 بار می باشد. رنگ بدنه مدلهای فایبرگلاس اصولا سفید و یا آبی می باشد.

سختی گیر

سختی گیر گالوانیزه و استیل

سختی گیر گالوانیزه یا استیل به دستگاهی گفته میشود که جنس بدنه آن استوانه عمودی فلزی (گالوانیره یا استیل) می باشد. فشار تست مدل فلزی تا 20 بار نیز می باشد ولی فشار کاری تمامی انواع مختلف سختیگرها بین 4 تا 7 بار می باشد. بمنظور تولید بدنه دستگاه نیاز به امکانات خاصی نیست لیکن وجود عدسی زن محدل فلزی در کارخانه تولیدی ضروری می باشد.

سختی گیر یا رسوب گیر با کمک رزین تبادل یونی با حذف سختی کل آب (TH: Total Hardness) آبی نرم و بدون رسوب تولید میکند. اساساً ، ظرفیت این دستگاهها آب با میزان ظرفیت تبادل مورد نیاز طراحی و تولید می گردد. ظرفیت رزین تبادل یونی تابعی از حجم آبی است که از آن عبور می کند. دیگر پارامترهای مهم در این زمینه سختی آب ورودی و تنظیم دوره استفاده از آب نمک احیاء می باشد.

سختی آب چیست؟

سختی آب شامل یونهای کلسیم و منیزیم و منگنز و کروم و … میباشد که به آن سختی کل آب یا total hardness گفته میشود. سختی آب بصورت سختی موقت و سختی دایم در آب موجود هست که سختی موقت با حرارت دادن به آب از بین خواهد رفت. ولی برای از بین بردن سختی دایم نیاز به دستگاه سختیگیر خواهیم داشت.

هنگامی که از آب به عنوان “سخت” یاد می شود ، بدان معنی است که حاوی مواد معدنی بیشتری (خصوصاً کلسیم و منیزیم) نسبت به آب معمولی است. هنگامی که کلسیم و منیزیم بیشتر حل می شوند ، درجه سختی آب افزایش می یابد. منیزیم و کلسیم یونهای با بار مثبت هستند. به دلیل حضور آنها ، دیگر یون های دارای بار مثبت ، سخت تر با آب حل می شوند (نسبت به آبی که فاقد کلسیم و منیزیم باشد) و این علت حل نشدن صابون در آب سخت را توجیه می کند.

سختی آب

روش های تشخیص سختی آب

  • اصولی ترین روش، آزمایش آب مورد نظر می باشد.
  • وجود لکه های سفید بروی شیشه ها و ظروف هنگام شست و شو در منازل مسکونی
  • عدم کارکرد صحیح ماشین های ظرفشویی یا دیش واشر
  • رسوب شدید در تاسیسات مرکزی ساختمان ها
  • گرفتگی کویل منبع کویل دار

بر اساس میزان سختی کل ، چند نوع آب خواهیم داشت که عبارتند از :

  • سختی کل بین 0 تا 75 که آب سبک
  • سختی کل بین 75 تا 150 آب نسبتا سبک
  • سختی کل بین 150 تا 300 آب سخت
  • سختی کل بالای 300 که آب خیلی سخت محسوب میشود.

قیمت سختی گیر

حذف سختی آب

نرم شدن آب یك روش است برای از بین بردن یون هایی كه باعث سخت شدن آب می شوند و در بیشتر موارد حذف یون های كلسیم و منیزیم را انجام می دهد. همچنین ممکن است یون های آهن در حین نرم شدن از بین بروند. بهترین راه برای نرم کردن آب استفاده از سختی گیر آب و اتصال مستقیم آن به منبع آب است.

نرم شدن آب یک فرایند مهم است ، زیرا در این فرآیند سختی آب در مصارف خانگی و سایر کاربردها کاهش می یابد. هنگامی که آب سخت است، می تواند لوله ها را مسدود کند و صابون در آن سخت تر حل می شود. حذف سختی آب می تواند از این اثرات منفی جلوگیری کند. در عین حال آب سخت باعث خطر بیشتر ایجاد رسوبات آهک در سیستم های آب خانگی می شود.

به دلیل ساخت رسوب آهک ، لوله ها مسدود شده و راندمان دیگهای بخار و مخازن کاهش می یابد.این باعث می شود هزینه گرمایش آب خانگی حدود پانزده تا بیست درصد افزایش یابد.تأثیر منفی دیگر رسوب آهک این است که اثرات مخربی بر ماشین آلات خانگی مانند ماشین لباسشویی دارد. نرم شدن آب به معنی افزایش طول عمر دستگاه های خانگی مانند ماشین لباسشویی و طول عمر لوله ها است. همچنین به پیشرفت کار و ماندگاری بیشتر سیستم های گرمایش خورشیدی ، واحدهای تهویه مطبوع و بسیاری دیگر از برنامه های کاربردی مبتنی بر آب ، کمک می کند.

نحوه عملکرد سختی گیر رزینی

دستگاهی که ما به سختی گیر آب می شناسیم از دو مخزن تشکیل شده است که به سیستم لوله کشی موتورخانه، تاسیسات و یا منزل شما متصل هستند. بسته به ظرفیت دستگاه و مورد استفاده ، معمولاً آن را تا حد امکان به محل انشعاب ورودی آب نصب می کنند. دستگاه هایی که برای منازل مسکونی و مصارف آشامیدنی استفاده می شوند از آنجایی که ابعاد کوچکی دارند، در داخل کابینت یا زیر سینک ظرفشویی نیز قابل نصب هستند.

سختی گیر رزینی

صرف نظر از اندازه و ظرفیت ، سختیگیر به این واقعیت متکی است که یون های فلزی آب سخت حامل (منیزیم ، کلسیم و غیره) همگی بار مثبت دارند. از آنجا که آب در سطح مولکولی سخت است ، تنها روش برای حذف سختی ، جایگزینی یون های فلزی با یون هایی است که بار یونی مثبت دارند اما باعث ایجاد مواد معدنی نمی شوند. مخزن سختی گیر دقیقاً محلی است که این تعویض در طی فرایندی که به آن مبادله یونی گفته می شود صورت می گیرد. ماده ای که این فرآیند را انجام می دهد ، رزین تبادل یونی نامیده می شود.

طرز کار دستگاه سختی گیر

سختی گیر های آب مبدل های یون خاص هستند که برای از بین بردن یون هایی طراحی شده اند که بار مثبت دارند. این سیستمها به طور عمده یون های کلسیم (Ca2+) و منیزیم (Mg2 +) را از بین می برند. کلسیم و منیزیم اغلب به عنوان “مواد معدنی سختی” شناخته می شوند.

گاهی اوقات این سیستمها برای از بین بردن آهن استفاده می شوند. این دستگاه ها قادر به حذف حداکثر 5 میلی گرم در لیتر آهن محلول هستند. آنها می توانند به صورت اتوماتیک، نیمه اتوماتیک یا دستی کار کنند. آنها مواد معدنی سخت را در مخزن تهویه خود جمع می کند و هر از گاهی آنها را برای تخلیه دور می کند.

مبدل های یون اغلب برای نرم شدن آب استفاده می شوند. هنگامی که مبدل یونی برای نرم شدن آب اعمال می شود ، یون های کلسیم و منیزیم موجود در آب را با یون های دیگر ، به عنوان مثال سدیم یا پتاسیم جایگزین می کند. یونهای مبدل به نمک های سدیم و پتاسیم (NaCl و KCl) به مخزن مبدل یونی اضافه می شوند.

 

عملکرد سختیگیر

محاسبه ظرفیت سختی گیر

برای محاسبه ظرفیت سختی گیر به سه پارامتر سختی کل آب (Total Hardness) و دبی آب مصرفی و مدت زمان تایم کاری دستگاه نیاز داریم که بدین ترتیب خواهیم داشت:

A: تایم کاری

B: سختی کل آب

C: دبی آب مصرفی

ظرفیت دستگاه =(ABC)/17/1)/1000)

با جایگذاری اعداد در فرمول بالا ظرفیت دستگاه که پاسخگوی نیاز این پارامترها میباشد، بدست می آید. با استفاده از جدول های مربوط به مدلهای فایبرگلاس و فلزی مقدار رزین و نوع دستگاه مشخص میشود.

برای محاسبه ظرفیت سختی گیر از فرمول زیر استفاده میشود:

محاسبه ظرفیت سختی گیر آب

فرآیند تبادل یون

رزین حاوی یون های سدیم زیادی است که آماده انجام تبادل با یون های  عامل سختی آب هستند. از آنجا که آب دارای غلظت بالایی از یون های منیزیم و کلسیم (آب سخت) در تماس با رزین است ، یون های آب سخت به رزین متصل می شوند و با یون های سدیم جایگزین می شوند. اکنون آنچه که باقی مانده است آبی ست با مشخصات آب نرم.

در حالی که در این آب سختی زدایی شده مقداری سدیم باقی مانده است ، اما غلظت آن به حدی اندک است که می توان از آن صرف نظر نمود. موثر بودن فرآیند سختی گیری با رزین در حذف سختی آب اثبات شده است ، اما محدودیت هایی نیز وجود دارد. دیر یا زود ، تمام یون های سدیم که رزین روی آن قرار دارد تخلیه می شود و روند تبادل یونی متوقف می شود. اکنون این روند معکوس شده است.

آب نمک که غلظت نمک بیشتری نسبت به آب نمک معمولی دارد ، به مخزن اصلی نرم کننده هدایت می شود و برای شستشوی کامل یون های فلزی ناخواسته که سپس تخلیه می شوند ، استفاده می شود.  سپس رزین ها تجدید می شوند و می توانند یک بار دیگر جادوی خود را برای حذف سختی آب بکار برند.

این فرایند به عنوان بکواش یا باز سازی شناخته می شود طبیعتا زمانی برای انجام این پروسه مورد نیاز است. بنابراین معمولاً سختی گیر آب برای آغاز روند احیا معمولا در شب تنظیم می شود. این پروسه همانطور که قبلا هم گفته شد هم میتواند بصورت دستی انجام گیرد هم با استفاده از شیر های تمام اتوماتیک، بدون دخالت انسان انجام پذیرد.

اجزای تشکیل دهنده سختی گیر

اجزای تشکیل دهنده سختی گیر آب را به شرح زیر میتوان نام برد.

  • مخزن اصلی که از جنس فلزی و فایبرگلاس ساخته میشود. این مخزن دارای دریچه های بازدید جهت پر و خالی کردن سیلیس و رزین میباشد. داخل مخزن های در قسمت بالایی و پایینی از داخل دارای نازل برای پاشش آب بر روی رزین میباشد.
  • شیر که از سه نوع شیر سولو ولو ، شیر پلی اتیلن دستی و شیر پلی اتیلن اتوماتیک برای تنظیم حالت های کاری دستگاه مورد استفاده قرار میگیرد.
  • مخزن نمک از جنس پلی اتیلن میباشد و برای احیای دستگاه رسوب زدا مورد استفاده قرار میگیرد .
  • رزین تبادل یونی که اصلی ترین جزء سیستم میباشد و کار جدا کردن یونها از آب توسط رزین صورت میگیرد رزین ها به چند دسته تقسیم بندی میگردند که بعدا مفصل به شرح آنها خواهیم پرداخت.
قیمت سختی گیر اتوماتیک

انواع دستگاه سختی گیر آب

براساس تکنولوژی بکار رفته در این دستگاه ها میتوان آنها را به چند مدل تقسیم بندی کرد که در ادامه به آن پرداخته خواهد شد.

سختی گیر رزینی

سختی گیر رزینی که در بازار امروزی بسیار متداول است، کاربرد های فراوانی دارد که به منظور گرفتن سختی آب مورد استفاده قرار می گیرد. به طور مثال برای مصارف آشامیدنی ، دیگ های آبگرم ، برج خنک کن و … ساخت این نوع دستگاه با مخازن فلزی و فایبرگلاس امکان پذیر می باشد.

نحوه ی عملکرد این مدل به صورتی است که با جایگزینی یون های منفی و مثبت که در آب سخت و رزین موجود می باشد سبب می شود سختی آب گرفته شود. در این روش چون یون های منفی و مثبت در رزین عوض می شود. بعد از این کار سختی گیر از سیکل خارج می شود. با محلول آب و نمک موجود بک واش می شود تا رزین دوباره احیا شود .

 

این مدل از دستگاه ها در دو نوع تک مخزنه یا دوبلکس موجود می باشد. در جاهایی که زمان برای بک واش موجود نباشد از دوبلکس استفاده می شود که باعث می شود سختی گیر رزینی هیچگاه از مدار خارج نشود.

دانلود مشخصات فنی و ظرفیت سختی گیر رزینی pdf

طرز کار سختی گیر رزینی

 طرز کار سیستم رزینی جایگزینی یون های کلسیم و منیزیم آب سخت با سدیم موجود در رزین میباشد. پس از مدت زمان طراحی شده برای عملیات سختی گیری، رزین از یونهای منفی کلسیم و منیزیم اشباع خواهد شد و نیاز به احیای رزین خواهیم داشت که به این عمل بک واش (back wash) گفته میشود.

در عمل بکواش جریان آب ورودی قطع شده و دستگاه از مدار خارج میگردد. در ادامه بوسیله سنگ نمک احیا میشود و یونهای سدیم نمک جایگذین یونهای منفی جذب شده از آب میگردد و رزین دوباره آماده برای کار میشود.

با توجه به تعریف طراح، این عملیات بصورت متناوب و با دقت باید انجام بگیرد تا هم از ته نشینی مواد معدنی جلوگیری شود و هم رزین همیشه کارایی لازم را حفظ کند. عموما عملیات احیای رزین 2 ساعت زمان نیاز دارد که در پایان تایم کاری هر روز انجام میپذیرد. درصورتی که امکان قطع آب نباشد باید از دو مخزن رزین استفاده کنیم که به اصطلاح سختی گیر دوبلکس (duplex) نامگذاری میشود و در زمان احیای یک سیستم آب از سیستم بعدی عبور خواهد کرد.

سختی گیر مغناطیسی

سختی گیر مغناطیسی، کریستال های کلسیم را خنثی می کند. با ایجاد میدان مغناطیسی باعث می شود یک جریان القایی ایجاد شده و بر یون های کلسیم و کلسیم کربنات اثر می کند و کریستال های کلسیم را به کریستال های کلسیت آرگونیت تغییر می دهد .

اصولا مدل مغناطیسی سختی آب را حذف نمی کند. بلکه باعث می شود تمایل یون ها به رسوب گذاری کمتر شود. پس در صنایعی که نیازمند به حذف سختی آب هستیم از این نوع استفاده نمی کنند.

فواید استفاده از مدل مغناطیسی

  • از رسوب در لوله ها جلوگیری به عمل می آورد
  • افزایش انتقال حرارت در مبدل ها
  • دفع رسوبات که از قبل در جداره ها وجود دارند
  • کاهش خوردگی در تجهیزات و افزایش عمر تجهیزات

معایب استفاده از مدل مغناطیسی

  • عدم امکان استفاده در سیستم های متمرکز تصفیه آب
  • بازده پایین در آب های با سختی بالا
  • مقرون بصرفه نبودن استفاده از سختی گیر مغناطیسی در سیستم های بزرگ همچون استخر های عمومی
  • عدم کارایی در آب های دارای ناخالصی شیمیایی
  • بر خلاف سختی گیر رزینی جرم یون (کلسیم، منیزیم،…) را حذف نمیکند، بلکه با تغییر در آرایش مولکولی یون ها، ساختار مولکولی عوامل سختی آب را به “بلور خنثی”تغییر می دهد.

سختی گیر الكترونيکی

در این سختی گیر الكترونيكی امواج  الکترونیکی به طور مداوم تغییر پیدا می کند. این امواج توسط دستگاه PAC توليد و از طريق آنتن هايي كه به دور لوله آب پيچانده مي شود به آب سخت داخل لوله انتقال داده می شود. تحت تاثير اين ميدان نمكهای محلول كه به صورت يون در آب هستند به شكل بلورهای ريز و معلق در می آيند.

تجمع اين ذرات هسته تشكيل دهنده بلور خنثی كربنات كلسيم به شكل رسوب معلق در آب را تشكيل می دهند كه فاقد خاصيت چسبندگی می باشد. لذا ديگر روي جدار داخلی لوله و تجهيزات رسوب تشكيل نمی شود و نيز به دليل بالا رفتن حلاليت آب رسوب هاي قبلی نيز در آب حل و تبديل به بلورهای معلق در آب می شود.

محاسبه سختی آب

استفاده نکردن از دستگاه سختی گیر می تواند موجب ایجاد رسوب در داخل لوله های مبدل حرارتی ، منبع کویل دار و … شده که سبب کاهش راندمان انتقال حرارت می شود. برای درک بهتر موضوع بهتر است به جدول تهیه شده توسط گروه مهندسی ناب زیست توجه فرمایید:

تاثیرات رسوب بر انتقال حرارت

ضخامت رسوب (mm) کاهش راندمان انتقال حرارت %
0.8 9
2 12
3 25
6 40
9.6 55
12.5 70

برای بدست آوردن سختی آب می توانیم به روش های مختلف بدست بیاوریم:

  1. استفاده از کیت سختی سنج
  2. مورد آزمایش قرار دادن آب ورودی به دستگاه

در اینجا می خواهیم به طرز استفاده از کیت سختی سنج اشاره کنیم که چگونه سختی آب را مشخص می کند.

نحوه استفاده از کیت سختی سنج

مرحله اول : کیت سختی سنج دارای محلول های D,C,B  می باشد و دارای یک ظرف جهت انجام آزمایش می باشد.

مرحله دوم : مقدار آب تا خط نشانه ظرف میریزیم تا سطح آب در آن خط قرار بگیرد.

مرحله سوم : چهار قطره از محلول B را داخل ظرف ریخته تا آب تغییر رنگ بدهد.

مرحله چهارم : در صورت تغییر رنگ آب به آبی به این معنی می باشد که آب دارای سختی نمی باشد و در صورت تغییر رنگ به قرمز آب دارای سختی می باشد.

حال برای اینکه مقدار سختی را پیدا کنیم باید به شکل زیر عمل کنیم:

مرحله پنجم : با استفاده از قطره چکان مقداری از محلول C  را برداشته و در داخل آبی که به رنگ قرمز در آمده می ریزیم به اندازه ای که رنگ آب از قرمز به آبی تغییر کند.

مرحله ششم : تعداد قطره های ریخته شده را می شماریم و تعداد را در 17.1 ضرب می کنیم تا مقدار سختی آب بر حسب PPM بدست بیاید

مرحله هفتم : در صورتی که سختی آب از 17.1 کمتر باشد از محلول D  استفاده می کنیم.

عمر مفید دستگاه رسوب گیر آب

یک سختیگیر آب، با توجه به عواملی مانند انتخاب مناسب نوع و ظرفیت دستگاه، نحوه نگهداری از دستگاه و … ، می تواند سالها به طول بیانجامد و نیاز مشتری را با دقت بالا برطرف کند.

هنگامی که آب به اندازه کافی نرم نمی شود ، ابتدا باید مشکلات مربوط به نمکی که استفاده می شود یا نقص مکانیکی اجزای آن را در نظر گرفت. هنگامی که این عناصر دلیل عدم رضایت آب نباشد ، ممکن است زمان آن باشد که رزین سختی گیر یا حتی شاید کل سیستم جایگزین شود. از طریق تجربه می دانیم که بیشتر رزین های مبدل یونی حدود بیست تا بیست و پنج سال طول عمر دارند.

ویژگی های رزین سختی گیر

راه کار سیستم های رزین سختی گیر بهره از فرایند تبادل یونی به وسیله رزین های کاتیونی می باشد. خواص رزین ها این است که وقتی در واکنش آب سخت قرار می گیرند، یون سدیم آنها با یون های رسوب گذار مانند کلسیم و منیزیم موجود در آب تعویض می شوند. به این ترتیب با حذف املاح کلسیم و منیزیم کاملا محلول بوده و مایل به رسوب گذاری نیست. مبادله یون ها تا رمانی ادامه می یابد که همه سدیم رزین ها با کلسیم و منیزیم آب جابجا شوند، پس از این زمان ، به تدریج بازده عملیات سختی گیری کاهش می یابد و رزین ها باید مجددا بازیابی و افزوده شوند.

تزریق مجدد این نوع رزین ها با گذر محلول غلیظ کلرید سدیم (نمک طعام) از بستر رزین انجام می پذیرد. اصولا برای تزریق رزین سختی گیر از آب و نمک با غلظت ۱۰ درصد باید کارگیری شود.

غلظت های کمتر و یا بیشتر از ۱۰ درصد نمک، اثر چندانی ندارند و خالص بودن نمک دلیل خیلی مهمی در احیاء مناسب رزین کاتیونی سختی گیر است. اگر از سنگ نمک و نمک معمولی مصرف گردد به غلت نا خالصی در نمک عمر رزین خیلی پایین می آید.

انواع رزین سختی گیر

رزین تبادل یونی به دو نوع رزین آنیونی (ضعیف و قوی) و رزین کاتیونی (ضعیف و قوی) می باشد.

رزین آنیونی

رزین سختی گیر آنیونی همان طور که از نام آنها مشخص است برای جذب آنیون ها مانند اسید سولفوریک، کلریدریک و نیتریک مصرف می شود. رزین سختی گیر آنیونی ضعیف در دیونایزر ها بعد از ستون کاتیون قوی (سیکل هیدروژن) قرار می گیرند. این رزین ها قادر هستند اسید های خیلی تفکیک شده (سولفوریک، هیدرو کلریک و نیتریک) را از انشعاب مبادله گر اول جدا نمایند.

احیاء کننده های پر کاربرد آنیون های ضعیف، سود سوزآور NaOH و آمونیاک می باشد رزین های آنیونی ضعیف مقاوم تر از رزین های آنیون قوی می باشند و به همین دلیل در سیستم های تصفیه آب رزین های آنیونی ضعیف قرار میگیرند.

نظر به این که حذف سیلیس در بویلر های نیروگاهی عملی مهم است، همواره از تبادل آنیونی قوی به کارگیری می شود. رزین آنیونی قوی می توانند هر دو اسید های خیلی تفکیک شده و کمتر تفکیک شده را حذف نمایند.

رزین کاتیونی

رزین سختی گیر کاتیونی برای جذب کاتیون های موجود در آب بکارگیری می شود. رزین های کاتیونی ضعیف بازدهی بیشتری نسبت به رزین های کاتیونی قوی دارند و در نتیجه به تزریق کمتر و در نتیجه پساب کمتری احتیاج دارند. اما این رزین ها قادر نیستند تمام فلزات را جذب نمایند. به همین علت استفاده از آنها به تنهایی در سختی گیر های دیگ خانه امکان پذیر نمی باشد.

رزین کاتیونی قوی کلسیم و منیزیم و همچنین فلزاتی دیگر همچون منگنز و آهن و … را با سدیم تعویض می نمایند. مسیر واکنش رزین ها به میل ترکیبی آنها با یون های مختلف داخل آب وابسته است.

مشخصات فنی انواع سختی گیر

در تصاویر زیر می توانید مشخصات فنی انواع سختی گیر شرکت ناب زیست را مشاهده نمایید. البته برای مشاهده ی تمامی ظرفیت ها فایل فشرده را از آخرین همین مطلب دانلود کنید.

لیست قیمت سختی گیر رزینی


سختی گیر ناب زیست

سختی گیر موتور خانه

سختی گیر موتورخانه در موتورخانه های خانگی یا صنعتی کاربرد های فراوانی دارد که اغلب کارفرمایان برای گرفتن سختی آب از آن استفاده می کنند.

تجهیزاتی که در موتورخانه ها استفاده می شود شامل :دیگ (اعم از دیگ بخار یا دیگ آبگرم)  ، مبدل حرارتی (صفحه ای  shell&tube,) ، منبع آبگرم (کویل دار و دوجداره) ، لوله  مصرفی برای هدایت آب و … می باشند. تمامی این تجهیزات به صورت مستقیم با آب در تماس می باشند. حال اگر آب مورد استفاده ما دارای یون های کلسیم و منیزیم باشد سبب ایجاد رسوب در تمامی تجهیزات موتورخانه ای می شود که مشکلات عدیده ای را به وجود می آورد.

از جمله این مشکلات می توان به رسوب گذاری املاح موجود در آب در داخل هر کدام از این تجهیزات می باشد.  که سبب پایین آمدن راندمان حرارتی، افزایش سوخت مصرفی، گرفتگی لوله های و تیوب های داخل مبدل حرارتی و کویل منبع کویل دار و غیره می شود. تا سختی موجود در آب را گرفته که علاوه بر جلوگیری از ایجاد مشکلات ، از لحاظ مالی نیز با صرفه تر می باشد. برای جلوگیری از تمامی این مشکلات می توان از سختی گیر رزینی موتورخانه استفاده کرد.

سختی گیر 325 کیلوگرینی

سختی گیر 325 کیلوگرینی در موتورخانه ی صنعتی کاربرد دارد که برای گرفتن سختی آب و نرم کردن آب دارای کلسیم و منیزیم  برای جلوگیری از رسوب گذاری و کاهش بازده تجهیزات موتورخانه مورد استفاده قرار می گیرد . برای نرم کردن آب و از بین بردن سختی آن از رزین استفاده می کنند که رزین های مختلفی در بازار وجود دارد که بیشتر از رزین پرولایت انگلستان در آن استفاده می شود.

ابعاد و مشخصات فنی سختی گیر 325 کیلوگرینی :   قطر ← cm  61

                                                             ارتفاع← cm 192

                                                            حجم رزین ← lit 275

                                                            حجم تانک ← lit  200

                                                           سایز لوله کشی ← in 2

برای سختیگیر رزینی 325 کیلوگرینی می شود از سه نوع شیر استفاده می کنند :

1- شیر اتوماتیک   2 – شیر نیمه اتوماتیک   3 – شیر دستی

که با توجه به درخواست کارفرما یکی از سه نوع ولو بالا بر روی سختی گیر نصب می شود. استقاده از شیر اتوماتیک در آن نیز باعث راحتی در بکواش می شود.

سختی گیر آب استخر

شیر سختی گیر

یکی از مهمترین قسمت های سختی گیر می باشد که که وظیفه قطع و وصل کردن آب و همچنین بکواش را به عهده دارد . شیرهای سختی گیر به سه دسته تقسیم بندی می شوند : شیر سولو ولو یا دستی – شیر نیمه اتوماتیک – شیر تمام اتوماتیک

شیر سولو ولو :

نحوه ی عملکرد شیر سولو ولو بدین گونه می باشد که شیر را در حالت عملیاتی قرار می دهیم تا آب وارد سختی گیر شده و توسط رزین های موجود در داخل مخزن سختیگیر سختی آب گرفته شده و آب نرمی را تحویل می دهد حال در صورت اشباع شدن رزین شیر سختیگیر را در حالت بکواش قرار داده تا با ایجاد مکش آب نمک آن را وارد سختی گیر کند و با نفوذ در داخل رزین کلسیم و منیزیم موجود در رزین را دفع کند و رزین دوباره احیا شود بعد از اتمام مراحل بکواش شیر در حالت عملیاتی قرار می گیرد و عملیاتی سختیگیری انجام می شود.

شیر تمام اتوماتیک :

در شیر های تمام اتوماتیک بر خلاف شیر سولو ولو عملیات بکواش و Run به صورت خودکار و با توجه به تنظیمات زمانی که انجام دادیم عملیات بکواش انجام می شود . معتبرترین برندی که هم اکنون در اکثر کشورهای اروپایی از آن استفاده می شود Runxin  می باشد .

مزیت شیر تمام اتوماتیک نسبت به شیر دستی:

  • در صورت استفاده از شیر تمام اتوماتیک نیاز به اوپراتور نیست
  • انجام دقیق و به موقع بکواش
  • راحتی در انجام عملیات سختی گیری
  • و…
شیر سختی گیر

چربی گیر
لوله کاروگیت
انواع سپتیک تانک

سختی گیر دوبلکس

سختی گیر دوبلکس به دستگاهی اطلاق می گردد که عموما از دو مخزن (اکثرا مشابه و هم اندازه) تشکیل یافته است. عملکرد آن به طور کلی مشابه سختی گیر رزینی معمولی می باشد. با این تفاوت که در مدل دوبلکس سیستم لوله کشی و بکواش کمی متفاوت است. در ادامه به طور مفصل در مورد این مدل و نحوه عملکرد آن بحث خواهد شد.

ظرفیت مدل دوبلکس بر اساس سطوح مختلف سختی آب ورودی تعیین می گردد. برای طراحی نوع دوبلکس معیار مهم دیگری که باید در نظر گرفته شود ، میزان جریان مداوم مورد نیاز است. این مسئله به اندازه لوله کشی و شیر اتوماتیک قابل استفاده و بعضاً اندازه ستون رزین تأثیر می گذارد. زیرا آب برای رسیدن به سختی مورد نظر کامل باید حداقل تماس با رزین داشته باشد.

سختیگیر دوبلکس

با گذشت زمان کوتاه می توان جریانهای اوج بالاتر را تحمل کرد ، اما بعضی اوقات این مسئله منجر به پایین آمدن سطح سختی در سرویس می شود و می تواند افت فشار را در سختیگیر افزایش دهد. در سرعت جریان طراحی می توانید افت فشار بین 4/3 الی1 بار انتظار داشته باشید. حداقل فشار مورد نیاز برای کارکرد صحیح سیستم دوبلکس 2 بار و حداکثر 8 بار است.

کاربرد سختی گیر دوبلکس

سختی گیر های دوبلکس در مکانهایی کاربرد دارند که سیستم باید بصورت مداوم و پیوسته سختیگیری شود و آفلاین شدن دستگاه مضرات و مشکلاتی را برای تاسیسات در پی خواهد داشت.

در طرف دیگر سیستم هایی قرار می گیرند که طی طراحی انجام شده از دیتای ورودی کارفرما، ظرفیتی بالا تر از 2000 کیلو گرین یا 2 میلیون گرین مورد نیاز باشد. همانطور که در بالا گفته شد حداکثر ظرفیت سختیگیر که عملکردی بهینه با راندمان بالا داشته باشد 2000 کیلو گرین می باشد.حال اگر سیستمی ظرفیت بالاتر از 2000 کیلو گرین (برای مثال 3500000 گرین) نیاز داشته باشد چاره کار استفاده از نوع دوبلکس است.

به عبارتی با موازی نمودن دو مخزن سختی گیر می توان ظرفیت دوبل آن را تولید نمود و از آن بهره جست. در سیستم های پیوسته، یکی از مخزن ها به عنوان مخزن رزرو شناخته می شود. به این مخزن رزرو، مخزن استندبای هم گفته میشود.

هنگامی که رزین یکی از مخزن ها به مرحله اشباع رسید، مخزن استندبای وارد مدار شده و عملیات نرم سازی آب را ادامه می دهد و در این مدت مخزن اولیه تحت بکواش قرار می گیرد.

 

سختیگیر دوبل

لوله کشی مدل دوبلکس

همانطور که گفته شد سیستم لوله کشی به دلیل پارالل نمودن دو مخز با هم متفاوت است. در اینجا سعی میشود لوله کشی و المان های مورد نیاز مدل دوبلکس شرح داده شود.

سختی گیر های دوبلکس تمامی المان های عمومی را شامل میشوند:

  • مخزن اصلی
  • شیر کنترلی
  • نازل ها
  • بستر سیلیسی
  • رزین
  • درب مهنول
  • تانک نمک و …

سایر تجهیزات لازم به شرح زیر می باشد:

  1. شیر نمونه گیری به منظور سنجش مشخصات شیمیایی
  2. کنتور در مسیر آب سختیگیری شده جهت ارسال اطلاعات به تابلو برق
  3. مانومتر جهت مانیتورینگ فشار داخل مخزن
  4. شیر درین یا شیر تخلیه
  5. صافی
  6. ونت هوا
  7. ورودی
  8. خروجی

اساس کار دستگاه های دوبلکس

سختی گیر های دوبلکس شبیه به واحدهای سیمپلکس عمل می کنند. به جز اینکه آنها از دو ستون رزین تشکیل شده اند که یکی در سرویس است و دیگری در حالت آماده به کار است. جریان آب به سرویس اندازه گیری می شود و هنگامی که ستون اول خستگی می یابد یا به عبارتی اشباع می شود ، شیر کنترل به طور خودکار جریان سرویس را به ستون دوم سوئیچ می کند و سپس ستون اول را احیا می کند. سپس در حالت آماده به کار قرار می گیرد تا زمانی که دوباره برای سرویس لازم باشد. به این ترتیب یک سختی گیر دوبلکس قادر به تأمین مداوم 24 ساعته آب نرم شده است.

نوع دوبلکس برای مکانهایی که دارای تغییرات زیادی در میزان تقاضای آب هستند و برای کاربردهایی که یک آب شیرین مداوم و از آب نرم ضروری است ، ایده آل هستند. مدلهای دوبلکس به طور معمول از لحاظ کیفیت اندازه گیری می شوند به طوری که هر مخزن یک بار در روز احیا می شود ، اما ممکن است تا زمانی که زمان کافی برای اشباع شدن نمک در آب وجود داشته باشد (حداقل مدت زمان 4 ساعت). سیستم های اجرای پارالل همچنین در مقیاس های بزرگتری موجود است که در آن هر دو مخزن می توانند آنلاین شوند.

نمک سختی گیر

نمک سختی گیر برای احیا یا بکواش رزین مورد استفاده قرار می گیرد. نمک بیشتر در کیسه های 25 کیلوگرمی از نوع دانه ای یا گلوله ای تهیه می شود. این نوع نمک صرفا برای این دستگاه ها تولید می شود که دارای درجه خلوص بالایی می باشد. از دیگر نمک ها به دلیل میزان ناخالصی یا مواد افزودنی نباید استفاده شود.

تنها توجه مورد نیاز کاربر این است که به طور مرتب بررسی کنید که سطح نمک موجود در مخزن آب نمک در بالا نگه داشته شود تا اطمینان حاصل شود که یک محلول آب نمکی اشباع شده برای بازسازی وجود دارد.

نمک سختی گیر

برای نرم شدن آب ، به طور کلی سه نوع نمک به استفاده می شود:

  • سنگ نمک
  • نمک خورشیدی
  • نمک تبخیر شده

سنگ نمک به عنوان ماده معدنی به طور طبیعی در زمین ایجاد می شوند و از رسوبات نمکی زیرزمینی با روشهای سنتی استخراج، به دست می آید. این ماده حاوی بین 98 تا 99 درصد سدیم کلرید است. این میزان عدم حلالیت در آب در حدود 0.5 تا 1.5 درصد، به طور عمده کلسیم سولفات است. مهمترین مؤلفه آن کلسیم سولفات است.

نمک خورشیدی به عنوان یک محصول طبیعی عمدتا از طریق تبخیر آب دریا به دست می آید. حاوی 85٪ سدیم کلرید است. میزان عدم حلالیت آب در آن کمتر از 0.03٪ است. معمولاً به شکل بلوری فروخته می شود، گاهی اوقات به صورت قرص نیز فروخته می شود.

نمک تبخیر شده از طریق استخراج رسوبات نمکی زیرزمینی تولید می شود. سپس با استفاده از انرژی گاز طبیعی یا زغال سنگ ، رطوبت تبخیر می شود. نمک تبخیر شده حاوی 99.6 تا 99.99٪ سدیم کلرید است.

نکات مهم در استفاده از نمک در سختی گیر آب

سنگ نمک حاوی مواد زیادی است که محلول در آب نیست. در نتیجه ، هنگام استفاده از سنگ نمک ، مخازن سختیگیر باید خیلی مرتب تر تمیز شوند. سنگ نمک ارزان تر از نمک تبخیر شده و نمک خورشیدی است ، اما تمیز کردن مخزن ممکن است مقدار زیادی از وقت و انرژی شما را به خود اختصاص دهد.

نمک خورشیدی حاوی ماده نامحلول در آب، کمی بیشتر از نمک تبخیر شده است. هنگامی که شخصی تصمیم می گیرد که نمک را در چه مواردی استفاده کند ، باید توجه داشته باشد که چه مقدار نمک استفاده می شود ، چه مدت سیستم نیاز به پاکسازی دارد و همچنین طراحی دستگاه را در نظر بگیرد. اگر مصرف نمک کم باشد ، می توان محصولات را بصورت متناوب استفاده کرد.

اگر مصرف نمک زیاد باشد ، نمک های نامحلول در هنگام استفاده از نمک خورشیدی سریعتر رشد می کنند. علاوه بر این ، مخزن نیاز به تمیز کردن مکرر دارد. در این حالت نمک تبخیر شده توصیه می شود.

آیا مخلوط کردن انواع مختلف نمک در نرم کننده آب مضر است؟

به طور کلی مخلوط کردن نمک در سختیگیر آب مضر نیست ، اما انواعی از این دستگاه ها وجود دارد که برای محصولات نرم کننده ی خاص آب طراحی شده اند. در هنگام استفاده از محصولاتی دیگر، این سیستم ها عملکرد خوبی نخواهند داشت.

مخلوط نمک تبخیر شده با سنگ نمک توصیه نمی شود ، زیرا این امر می تواند مخزن سختی گیر را مهار کند. توصیه می شود قبل از افزودن نوع دیگر ، دستگاه خود را از یک نوع نمک خالی کنید تا از بروز هرگونه مشکل جلوگیری شود.

سختی گیر آب آشامیدنی

سختی گیر آب آشامیدنی به آن دسته از دستگاه هایی اطلاق می گردد که جهت تصفیه آب مصرفی که تواما شامل آب آشامیدنی مصرفی و آب مورد نیاز تاسیسات هست به کار میرود. هنگامی که از آب به عنوان ” آب سخت ” یاد می شود ، این بدان معنی است که حاوی مواد معدنی بیشتری نسبت به آب معمولی به ویژه مواد معدنی کلسیم و منیزیم میباشد. هنگامی که کلسیم و منیزیم بیشتر حل می شوند ، درجه سختی آب افزایش می یابد. از لحاظ پزشکی آب سخت برای پوست انسان خصوصا برای پوست های خشک مضر میباشد. به همین دلیل برای پوست های خشک پزشکان آب نرم را توصیه می کنند.

مشخصات آب مناسب برای سلامتی از نظر درجه سختی

  • آب نرم دارای تمام املاح معدنی طبیعی مورد نیاز انسان میباشد.
  • البته آبی که کلیه املاح آن حذف شده باشد برای سلامتی مضر است.
  • زیرا وجود مقداری کلسیم و منیزیم برای سلامت انسان مخصوصا کودکان در حال رشد مفید میباشد.
  • البته مقدار سدیم موجود در آب نباید بیشتر از 300 میلی گرم در هر لیتر آب باشد.
  • برآوردها می گویند فرد حدود دو تا سه قاشق غذاخوری نمک در روز ، از منابع مختلف مصرف می کند.
  • با فرض دریافت روزانه پنج گرم سدیم از طریق غذا و مصرف سه چهارم آب ، سهم سدیم در آب حاصل از فرآیند سختی گیری آب خانگی ، در مقایسه با میزان دریافت روزانه بسیار غنی از سدیم ، اصلا مقدار قابل توجهی نیست.

جذب سدیم از طریق آب نرم  به سختی آب بستگی دارد. به طور متوسط ، کمتر از 3٪ جذب سدیم ناشی از نوشیدن آب نرم است در مناطقی که سختی آب بسیار زیادی دارند ، به دلیل داشتن ماده سدیم زیاد پس از انجام مراحل نرم شدن ، نباید از آب نرم شده برای تهیه شیر کودک استفاده شود.

یکی از روش های کاهش املاح محلول آب ، استفاده از روش تعویض یون می باشد. که روش بسیار کارآمدی برای حذف پاره ای از املاح موجود در آب است. در این روش از رزین های تعویض یونی ، یا همان سختی گیر رزینی ، استفاده می شود.

رزین مناسب برای سختی گیر آب آشامیدنی

رزین یک ترکیب طبیعی یا مصنوعی است که بسیار چسبنده میباشد و در آب حل نمیشود. طبق تحقیقات انجام شده توسط کارشناسان شرکت ناب زیست بهترین نوع رزین مورد استفاده برای سختی گیرها  نوع رزین کاتیونی پرولایت مدل  PUROLITE C-100E  میباشد. این نوع رزین از نظر حفظ سلامت آب  و در نتیجه آن حفظ سلامت مصرف کنندگان نیز مورد تایید قرار گرفته است.

تعمیر و نگهداری سختی گیر رزینی

مخلوط آب چاه با آب ورودی به کارخانه جهت تهیه آب نمک کار اشتباهی است که بعضا در موتورخانه ها مشاهده می شود. اگر برای تولید آب نمک احیاء رزین از آبی استفاده گردد که نا خالص باشد، نا خالصی به رزین سختی گیر افزوده شده و احیاء مناسب صورت نمی گیرد و عمر مفید رزین که از ۵ سال بیشتر است کم می شود.

توصیه می شود برای نخستین بار احیاء از آب مقطر مصرف گردد. برای دفعات بعدی از آب سبک شده به وسیله خود دستگاه که در ظروف نگهداری برای احیاء رزین ذخیره نموده اید استفاده کنید. این کار سبب پیشگیری از احیاء نامناسب رزین به دلیل داشتن املاح در خود می گردد و عمر مفید رزین را بالا می برد.

چگونگی حذف سختی آب با استفاده از filtersorb sp3

اساس جداسازی در این نوع فیلترها براساس تبدیل کاتالیزوری یونهای کلسیم و منیزیم به میکرو بلورهای غیر محلول است. این میکروبلورها مواد معدنی ضروری را برای آب فراهم می کنند و آن را به سالمترین آب در دسترس تبدیل می کنند. filtersorb sp3 مانند سختی گیر های معمولی هیچ سدیمی را به آب اضافه نمیکنند. در واقع این نوع فیلترها نتیجه کار تحقیقاتی گسترده ای هستند که در بازار جهانی به طور گسترده ای در حال فراگیر شدن هستند. انگیزه اصلی برای تولید این محصول یافتن یک جایگزین واقعی برای نرم کننده های معمولی مبتنی بر سدیم ، رزین های تبادل یونی یا سایر مواد شیمیایی است.

افزایش مقدار سدیم موجود در آب یا کاهش مقدار PH ( اسیدی شدن آب) مستقیما بر مشکلات مربوط به حوزه سلامتی ، آسیب های محیط زیستی تاثیر می گذارد. محدودیت های اخیر در مورد بسیاری از سختیگیر ها در نهایت منجر به یک راه حل مناسب و مقرون به صرفه و سازگار با محیط زیست گردیده و نسل جدید نرم کننده های آب یعنی filtersorb sp3 تولید و به بازار عرضه گردید. عدد 3 در نامگذاری این نوع فیلترها برای نشان دادن تغییر بی نظیر سختی آب Ca(HCO3)2 به سه مولفه است: 1.CaCO3 ( میکروبلور) 2. CO2 ( کلوئیدی) 3. H2O (خالص).

روند تغییر سختی آب: تبدیل مداوم سختی آب باعث رشد فوری بلور به تعادل شیمیایی یک طرفه می شود. Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O

مروری بر تاریخچه دستگاه سختی گیر

سال 1900 میلادی در اوایل دهه 1900، سختیگیر ها  برای کسانی که آب اندکی برای مصرف داشتند اولویت بندی شد. دکتر رابرت گان، دکتر دکتر آلمانی، در تحقیقات خود اولین سیستم حذف سیستم مهار را طراحی کرد، و روسیه که کشوری در حال توسعه بود اولین سیستم نرم کننده زئولیت که نصب شده در یک نیروگاه برق بود طراحی کرد. سیستمهای اولیه بسیار بزرگ بودند 30 تا 36 اینچ  که بعد به کار گیری بعد از ساعتها می توانستند آب نرم تحویل دهند. یکی از اولین شرکت های تولید کننده این دستگاه Pfaudler Permutit که در نیویورک قرار داشت بود که در تکنولوژی نرم کردن آب سرمایه گذاری کرده بود.

سال 1980 میلادی  تکنولوژی سختی گیر ها تا اوایل دهه 1980 تغییر زیادی نکرد. اما در دهه 1990 HARVEY BOWDEN متوجه شد برای نرم کردن آب می توان از روش های غیر الکتریکی نیز استفاده کرد و پایه kinetico water softner را پایه ریزی کرد  که در اواخر دهه 1990 کارخانه تولید آنها را که برپایه الکتریکی نبودند را احداث کرد.

سال 1995 میلادی در سال 1995، بلور های نمک برای این دستگاه معرفی شد. نمک اجازه می داد نرم کننده های آب مدتی زمان طولانی بدون نیاز به احیا کار کنند. در حال حاضر، تکنولوژی های جدید اجازه می دهند تا مخازن و فن آوری های تسهیل کننده و تصفیه آب بسیار کوچکتر، کارآمدتر و مقرون به صرفه تر باشند. در این سالها دستگاه هایی با ظرفیت های بالا تولید شد که می توانند آب بیشتری از قبل را تولید کنند و آب سالمتری را تولید کنند.

رای کاربران
[امتیاز کلی: 17 میانگین: 5]