برج های خنک کننده، مبدل های حرارتی هستند که معمولاً برای خنک کردن ساختمان‌های بزرگ و حذف گرمای ایجاد شده از فرآیندهای صنعتی استفاده می شوند. این برج‌ها از تبخیر آب برای حذف گرمای هدر رفته استفاده می‌کنند. با این حال، برج‌های خنک کننده می‌توانند با طیف وسیعی از مسائل مواجه شوند که می‌تواند منجر به خنک سازی ناکارآمد یا آسیب شود. در این مقاله درباره مشکلات رایج تصفیه آب برج خنک کننده و راه های تصفیه آب برج خنک کننده مطالبی ارائه خواهد شد.
مشکلات رایج برج خنک کننده مربوط به تصفیه آب
- آلودگی بیولوژیکی
آلودگی ناشی از منابع بیولوژیکی یک منبع رایج از مشکلات در برج‌های خنک کننده است. باکتری‌ها، ویروس‌ها، قارچ‌ها و جلبک‌ها همگی می‌توانند وارد منبع آبی شوند که توسط محیط گرم، مرطوب و متراکم مواد مغذی برج خنک کننده پشتیبانی می شود. این آلودگی بیولوژیکی، بسته به منبع، می‌تواند منجر به مشکلات قابل توجهی شود.
برخی از مهمترین مسائل عبارتند از:
- بیماری: آلودگی باکتریایی می‌تواند مشکلات سلامتی را برای افراد داخل ساختمان و نزدیک محل برج خنک کننده ایجاد کند. همان طور که آب تبخیر می‌شود، می‌تواند باکتری‌هایی مانند لژیونلا را در قطرات آب حمل کند. در صورت استنشاق، این آلاینده‌های بیولوژیکی می‌توانند باعث بیماری لژیونر و سایر عفونت‌ها شوند.
- رسوب گیری: باکتری‌ها، قارچ‌ها و جلبک‌ها مشکلات بیشتری را برای عملکرد برج خنک کننده از طریق رسوب ایجاد کرده و جریان آب را مسدود می‌کنند. این مسائل می تواند منجر به کاهش قابل توجهی در راندمان برج خنک کننده شود.
- خوردگی: بیوفیلم‌های تولید شده توسط باکتری‌ها، قارچ‌ها و جلبک‌ها نیز در صورت کنترل نشدن، می‌توانند منجر به خوردگی شوند. این خوردگی تحت تأثیر میکروبیولوژیکی (MIC) نامیده شده و یک مشکل رایج در برج‌های خنک کننده است.
روش مقابله با آلودگی بیولوژیکی
آلودگی بیولوژیکی اغلب با ضربه زدن به آب برج خنک کننده با کلر برای از بین بردن هر گونه آلاینده، قبل از شستشو و پر کردن مجدد برج، با آب شیرین درمان می‌شود. با این حال، کلر یک ماده شیمیایی خورنده است که در صورت استفاده مکرر می‌تواند به فضای داخلی برج خنک کننده آسیب برساند. به همین دلیل، متخصصان تصفیه آب برج خنک کننده ممکن است استفاده از مواد شیمیایی مختلف را برای تصفیه انتخاب کنند و یک برنامه تصفیه ثابت را برای کمک به جلوگیری از آلودگی میکروبیولوژیکی تجویز کنند.
- خوردگی
سیستم‌های برج خنک کننده، به دلیل مواد شیمیایی مورد استفاده در تصفیه آب و غلظت بالای الکترولیت‌ها در آب به دلیل تبخیر، احتمال خوردگی زیادی دارند. علاوه بر این، خورندگی آب با رسانایی بالا در آب برج خنک کن افزایش می‌یابد، زیرا خوردگی ذاتاً یک فرآیند الکتروشیمیایی است.
خوردگی می‌تواند مشکلات جدی در برج خنک کننده ایجاد کند، از جمله:
- زباله: خوردگی می‌تواند منجر به ورود زباله‌های فلزی به سیستم آب، آلودگی آب، مسدود شدن لوله‌ها و ایجاد فرآیندهای خنک کننده ناکارآمد شود.
- نشت: فلز خورده می‌تواند سوراخ‌های کوچکی را در داخل سیستم ایجاد کند و سیستم آب بسته را به بیرون و در معرض دید قرار دهد. این می‌تواند منجر به نشت آب از برج خنک کننده یا ورود آلاینده‌های بیولوژیکی به سیستم شود.
- آسیب به تجهیزات: در صورت عدم کنترل، خوردگی می‌تواند آسیب جدی به تجهیزات برج خنک کننده وارد کند که منجر به توقف پرهزینه و هزینه‌های تعمیر و تعویض می‌شود.
به دلیل خطرات احتمالی خوردگی، بررسی منظم خوردگی در برج های خنک کننده ضروری است.
راه حل های مقابله با خوردگی
- پوشش‌های اپوکسی
- بازدارنده‌های خوردگی
- مدیریت سطوح PH
متخصصان تصفیه آب اغلب ترکیبی از گزینه‌ها را برای کمک به محافظت از برج های خنک کننده در برابر خوردگی توصیه می‌کنند.
- پوسته پوسته شدن
پوسته پوسته شدن شبیه تجمع بیولوژیکی است، با این تفاوت که تجمع مواد معدنی است. هنگامی که این مواد معدنی جمع می‌شوند، قطعات نازک و صفحه مانندی را تشکیل می‌دهند که می‌توانند به سطوح بچسبند. هنگامی که جرم گیری رخ می‌دهد، می‌تواند مشکلات مختلفی را در برج‌های خنک کننده ایجاد کند، از جمله موارد زیر:
- کاهش راندمان: پوسته پوسته شدن اغلب بر روی سطوح انتقال حرارت برج‌های خنک کننده شکل می‌گیرد و کارایی فرآیندهای انتقال حرارت را کاهش می‌دهد.
- آسیب: رسوب‌گذاری می‌تواند در داخل لوله‌ها ایجاد شده و جمع شود و در نتیجه انسداد ایجاد می‌شود که می‌تواند به لوله‌های داخل سیستم برج خنک‌کننده آسیب برساند.
پوسته پوسته شدن می‌تواند تحت تأثیر عوامل متعددی در محیط برج خنک کننده مانند قلیایی بودن، PH، دما و سرعت حرکت آب قرار گیرد. با این حال، شایع‌ترین علت جرم گیری در برج خنک کننده، سختی آب برج خنک کننده است. بیشتر جرم‌گیری‌ها شامل نمک‌های کلسیم، به ویژه کربنات کلسیم است که اغلب در آب سخت وجود دارد.
راه حل هایی برای جلوگیری از پوسته پوسته شدن
پس از شناسایی پوسته پوسته شدن، برای جلوگیری از انباشتگی، باید طی فرآیندهای تمیز کردن، برداشته شود. با این حال، همیشه بهتر است از پوسته پوسته شدن جلوگیری شود که با روش های خاصی قابل دستیابی است:
- نظارت بر رسانایی
- نظارت شیمیایی
- حذف بلوداون
- ورود بیش از حد آب
در این فرآیند، یک اپراتور ،بخشی از آب یک برج خنک کننده را برداشته و آن را با آب Make up تازه جایگزین می‌کند. اپراتور تعیین می‌کند که برای دستیابی به نتایج دلخواه، چه مقدار blowdown لازم است. با این حال، هر زمان که سرریز رخ می‌دهد، سیستم آب در گردش و مواد شیمیایی تصفیه را حذف می‌کند.
مشکلات بالقوه ناشی از ورود بیش از حد آب عبارتند از:
- تصفیه آب ناکارآمد: آب ورودی به برج خنک کننده معمولاً از قبل فرآیند تصفیه آب را طی می‌کند. ورود آب زیاد می‌تواند نشان دهنده این باشد که این سیستم تصفیه آب به درستی کار نمی‌کند و در نتیجه آب با کیفیت پایین وارد برج خنک کننده می شود.
- آب بی کیفیت: اگر آب ورودی به فرآیند تصفیه آب از کیفیت پایینی برخوردار باشد، این می‌تواند فشار بیشتری بر فرآیند تصفیه آب وارد کند و در نتیجه آب با کیفیت پایین وارد برج خنک کننده شود.
- رسوب یا خوردگی: رسوب یا خوردگی درون برج آب نیز می‌تواند به کیفیت پایین آب و افزایش دمش کمک کند.
راه حل های جلوگیری از ورود آب زیاد
بسته به منبع مشکل، این راه حل‌ها به ترتیب زیر هستند:
- بهبود تصفیه آب
- تغییرات مدیریت آب
- حذف رسوب یا خوردگی
- چرخه های کم تمرکز
چرخه‌های غلظت، یک پارامتر کلیدی برای ارزیابی عملیات برج خنک کننده است. چرخه های غلظت نسبتی است که غلظت مواد جامد محلول در آب دمنده را در مقایسه با آب Make up اندازه گیری می‌کند.
اگر چرخه‌های غلظت کم باشد، به این معنی است که غلظت مواد جامد محلول بین آب دمنده و آب Make up مشابه‌تر است. این بدان معنی است که اپراتورهای برج خنک کننده قبل از نیاز در حال شستشو هستند. یعنی این مرکز بیش از حد لازم آب و مواد شیمیایی تصفیه را مصرف می‌کند که هزینه‌های آنها را افزایش می‌دهد.
راه حل هایی برای چرخه های کم تمرکز
در صورت مشاهده چرخه‌های کم غلظت، به شدت توصیه می‌شود که با متخصص تصفیه آب برج خنک کننده کار کنید. یک متخصص چرخه‌های غلظت را در مقایسه با عملیات دمش در فرآیندهای برج خنک کننده تجزیه و تحلیل می‌کند و بهترین راه حل را برای نیازهای شما تعیین می‌کند.
چرخه ایدئال تمرکز و فرآیند دمیدن به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله:
- کیفیت آب منبع
- مواد شیمیایی تصفیه کننده آب
- نوع برج خنک کننده