صادق sadegh

کاربردها:

- بويلرها

- مبدلهاي حرارتي

- واحدهاي شيميايي

- سيستمهاي آبياري کشاورزي

- سيستمهاي مرکزي آب کارخانجات

- استخرها

- آبگرم کنهاي خورشيدي

- پتروشيمي

- واحدهاي کاغذ سازي

- برجهاي خنک کننده

- پالايشگاه ها

- کارگاه هاي شستوشوي خودرو

- کارگاههاي آماده سازي بتون

- لباسشوها مجهز به سيستم آب گرم

- چاههاي آب

- انواع دوشها و نازلها صنعتي وخانگي

-  برج هاي خنك كننده و مبدل هاي حرارتي

- سيستم شوفاژ ، پكيج يونيت

- چيلرها ، ايرواشرها و تهويه مطبوع

- بويلرهاي آب ، منابع كويلي

- استخر ، سونا ، جكوزي و كارواش

- صنايع غذايي و لبني ، خطوط توليد نوشابه و آب معدني

- هتل ها ، رستوران ها ، بيمارستان ها و مراكز دندان پزشكي

- سيستم هاي خنك كننده نورد دستگاههاي چاپ

- دستگاههاي تزريق پلاستيك

- خطوط نورد فلزات

- كوره هاي القايي ، خطوط و قالبهاي ريخته گري ، پرس هيدروليك

- كارخانجات نساجي ( شستشو ي الياف )

- كشاورزي ( آبياري باراني و قطره اي )

- سيستم هاي خانگي نظير كولر آبي ، ماشين لباسشويي ، ماشين ظرفشويي ، قهوه جوش و شير آب گرمكن و آب سرد كن

- كارگاههاي توليد و تكثير ماهيان خاص و پرورش ماهيان گرمابي و سردآبي

- كارگاهاي پرورش ماكيان اعم از مرغداري هاي تخم گذار و گوشتي

- دامداريها وگاوداريهاي شيري

چگونگي عملکرد ضد رسوب هاي مغناطيسي در كشاورزي و دامداري:

مزاياي استفاده از ضد رسوب هاي مغناطيسي در كشاورزي و دامداري:

- کاهش هزينه تعمير و نگهداري

- نصب آسان ، سريع و ارزان و عدم نياز به راهبري ، سرويس ، خدمات و شارژ

خلاصه آب مغناطيسي براي كشاورزي و دامپروري:

- صرفه جويي در مصرف آب آبياري تا 30 %

- نفوذ آب در اعماق بيشتر خاک و اصلاح خاک

- زودرسي حدود 10 تا 20 روز و رسيدگي يکنواخت محصولات

- صرفه جويي در مصرف کود

- رفع آبسوزي در آبياري باراني تا 100 درصد

- افزايش عملکرد محصول تا بيش از 80 %

- بهبود طعم و مزه محصول و افزايش کيفيت و کميت آن

- پيشگيري از گرفتگي نازل ها ، قطره چکان ها و افشانکها در آبياري قطره اي

- پيشگيري از تشکيل رسوب و گرفتگي و خوردگي

- کاهش هزينه توليد

- کاهش هزينه نگهداري خطوط انتقال آب

- حفظ تخلخل و پوکي خاک

- عدم رسوب در داخل خطوط و قالبهاي صنعتي

- افزايش کيفيت محصول صنايع تبديلي و غذايي

- افزايش عمر مفيد ماشين ها و تأسيساتي که مربوط به آب مي باشد .

سختي گير مغناطيسي ويژه چيلر ، برج خنک کن ، ديک بخار و آبگرم و ...

توسط سختي گير مغناطيسي (FKT)
بخش مهندسي کنترل در حرارت و برودت گروه فرا کوشان

چکيده :

در چند دهه اخير تکنولوژي سختي گيري و رسوب زدايي مغناطيسي در صنايع مختلف و به خصوص در حرارت و برودت جايگاه مناسبي پيدا کرده است به طوريکه دربسياري از موارد جايگزين روشهاي ديگر که عمدتا شيميايي هستند ، شده است.

اين روش با برخورداري از مزايايي چون :

- حذف آثار نا مطلوب سختي و رسوب

- جلوگيري از تشکيل رسوب

- حذف رسوبهاي پيشين

- افزايش بازدهي مبدلهاي حرارتي

- نصب و نگهداري آسان

تبديل به يکي از کاربردي ترين راههاي مقابله با سختي و رسوب در حرارت و برودت شده است .

در اثر اعمال ميدان مغناطيسي با انرژي مناسب مي توان شرايطي را ايجاد کردکه فرايند تشکيل بلورهاي رسوب در داخل آب رخ داده و از چسبيدن آنها بهديواره ها جلوگيري شود .

در اين حالت اصطلاحا در آب پديده دانه برفيرخ داده و هسته هاي اوليه بلورهاي رسوب در آب تشکيل مي شود . با گذشت زمانبه حجم هسته هاي اوليه افزوده شده و بلورهاي سخت خنثي و معلق در آب که خاصيت چسبندگي خود را از دست داده اند ظاهر مي شود .

در کنار فرايند فوق افزايش مولکولهاي آزاد در آب و شکسته شدن پيوند هيدروژني بين آنها باعث افزايش حلاليت آب شده و خاصيت رسوب زدايي را نيز به فن آوري فوق مي افزايد، به نحوي که با گذشت زمان رسوب هاي پيشين نيز در آب حل شده و تبديل به بلورهاي خنثي معلق در آب مي‌شوند.

در اين مقاله کاربرد سختي گيرهاي مغناطيسي FKT در حرارت و برودت مورد بررسي و ارزيابي قرار داده شده است .

مقدمه :

آب مهمترين سيال در حرارت و برودت است که وظيفه انتقال گرما در مبدلهاي حرارتي را به عهده دارد . در برجهاي خنک کن ، بويلرها و چيلرها از آب به عنوان مايع مبدل استفاده مي شود به طوريکه گردش آب موجب تبادل حرارتي ميگردد . معمولا آب استفاده شده در کاربردهاي حرارتي و برودتي از نوع آب سخت است ، آبهاي سخت تشکيل پوسته کربنات کلسيم مي دهند که مشکلات متعددي رابوجود مي آورد .

 اين پوسته به شکل رسوب بر روي سطوح داخلي لوله هاي حامل آب باعث کاهش ظرفيت انتقال جريان آب و انتقال جريان حرارت مي شود . هنگاميکه آبهاي سخت حرارت داده مي شوند تشکيل پوسته، خيلي سريعتر انجام مي گيردکه مشکلات زيادي را در بويلرها و آبگرمکن ها به وجود مي آورند.

يک پوسته به قطر يک ميليمتر بر روي سطوح گرم کننده يک آب گرم کن بصورت عايق حرارتي عمل کرده و در نتيجه تقريبا 10% افزايش هزينه به وجود خواهد آمد.

معمولاکاتيونهاي کلسيم و منيزيم در آب عامل رسوب هستند کاتيون کلسيم صرفنظر ازنمک هاي آن که شامل سولفات کلسيم ، کلرو کلسيم و ساير نمکهاي کلسيم مي شود سختي کلسيم را تشکيل مي دهند . همانطور کاتيون منيزيم باعث سختي منيزيم ميگردد و چون عامل اصلي سختي آب ترکيبات معدني اين دو عنصر است لذا بطورکامل فرض مي گردد که سختي کل آب از سبک کردن به کمک آب آهک و خاکسترکربنات سديم و سبک کردن با استفاده از مبادله کننده هاي يوني به وجود ميآيد .

روشهاي ديگري مانند الکترو دياليز ، تقطير ، انجماد و اسمز معکوس وجود دارد که به علت پيچيدگي و گران بودن فقط در شرايط خاص بکار برده ميشود . در روشهاي معمول از مواد افزودني استفاده مي‌شود که علاوه بر پايين بودن بازدهي مشکلات زيست محيطي نيز ايجاد مي گردد .

در حال حاضر سختي گيري و رسوب زدايي مغناطيسي به عنوان يک روش غير شيميايي و بدون نياز به موادشيميايي افزودني به آب و سازگار با محيط زيست با خواص بسيار مفيد ديگربراي صنايع مختلف همواره به عنوان جايگزين مناسبي براي روشهاي پيشين مطرحاست .

اصول سختي گيري و رسوب زدايي مغناطيسي:

در اين تکنولوژي از ميدان مغناطيسي بعنوان مانعي جهت جلوگيري از تشکيل رسوب بر ديواره سطوح حامل آبهاي سخت استفاده مي شود . انتقال ميدان مغناطيسي به داخل لوله هاي حاوي آب هاي سخت بوسيله يک سختي گير مغناطيسي باقدرتي معادل   12000  گوس صورت ميگيرد .

سختي گير مغناطيسي SFKTاز سراميک ويژه با خاصيت مغناطيسي بالا ساخته شده است که با ميدان قطبي Centeral Reverse Polarity (CRP)}}منحصر به فرد خودو بدون نياز به نيروي (برق) پشتيباني عمل رسوب زدايي و حذف رسوبات پيشين را به سهولت انجام مي دهد.

براي تحليل عملکرد رسوب زدايي لازم است که ساختار مولکولي آب مورد توجه بيشتر قرار گيرد .

مولکولهاي آب ذراتي دو قطبي هستند. اتم اکسيژن با جذب الکترونهاي باند کوالانت خاصيتي منفي پيدا کرده و نقش قطب منفي را بازي ميکند در حالي که اتمهاي هيدروژن با داشتن هسته مثبت تنها يک الکترون درگردش دارد لذا هنگاميکه الکترون آن در باند کوالانت توسط اتم اکسيژن جذب مي شود خاصيت مثبت پيدا کرده و نقش قطب مثبت دو قطبي را بازي ميکند .

به همين دليل مولکولهاي دو قطبي آب يکديگر را از طرف قطبهاي مخالف جذب کرده وتشکيل پيوندهاي هيدروژني يا نيروي واندروالس را ميدهند .
اشکال سختي آب وابسته به همين پيوند مي باشد در فاز بخار اين پيوند بسيار ضعيف است درحاليکه در فازهاي مايع و جامد اين پيوند به ترتيب متوسط و قوي است .
هنگاميکه يک نمک در آب حل ميشود همين خاصيت دو قطبي بودن باعث تجزيه نمک به يونهاي مثبت و منفي و جذب و احاطه آن توسط مولکول آب ميشود به اين فرايند حل شدن در آب يا هيدراته شدن مي گويند هر چه تعداد مولکولهاي آزادي که کم تر در پيوند هيدروژني شرکت کرده باشند بيشتر باشد خاصيت هيدراته شدن بيشتر بوده و حلاليت آب بالاتر ميرود.

در صورتيکه از سختي گير مغناطيسيFKT استفاده شود به دو دليل حلاليت آب افزايش پيدا ميکند:
اولا با تشکيل کريستالهاي خنثي ، فراواني مولکولهاي آزاد آب بيشتر ميشود زيرا مولکولهايي که درگير فرايند حلاليت يا هيدراته شدن بوده اند ، آزاد ميشوند علت ديگر افزايش درصد مولکولهاي آزاد در اثر ميدان مغناطيسي است . ميدان مغناطيسي باعث وارد شدن نيرو به مجموعه اي از مولکولهاي آب که تشکيل پيوند هيدروژنيداده اند ميشود .
با افزايش فراواني مولکولهاي آزاد آب ، خاصيت حلاليت به شدت افزايش پيدا کرده و آب شروع به حل کردن رسوبهاي پيشين موجود در ديوارهها ميکند ، به اين ترتيب فرايند رسوب زدايي به مرور زمان تکميل تر مي شود .

عدم استفاده از مواد شيميايي:

به علت استفاده از ميدان مغناطيسي در فرايند سختي گيري مغناطيسي FKT هيچ ماده شيميايي به آب اضافه نمي شود لذا کاملا سازگار با محيط زيست بوده و يک روش کاملا فيزيکي محسوب مي شود و با توجه به اينکه از نوع مغناطيسي ميباشد هيچ گونه نگهداري نياز ندارد و داراي عمر طولاني مي‌باشد.

کاهش هزينه راهبردي:

از نظر هزينه اوليه و راهبردي به علت کوچک بودن دستگاه سختي گير مغناطيسيFKT و استفاده نکردن از برق شهر بسيار مقرون به صرفه بوده و به علت عدم نياز به مواد شيميايي و نگهداري، بي نياز از هزينه راهبردي و نگهداري استکه اين امر باعث افزايش بهره وري اقتصادي منتج از استفاده اين فن آوري ميشود حال آنکه در روش متداول که استفاده از مبادله کننده هاي يوني است ازمواد مبادله کننده يون مانند رزين هاي پلي استيرن استفاده مي شود که باعبور آب از ميان لايه هاي رزين کاتيونهاي کلسيم و منيزيم جانشين کاتيونسديم مي شوند . مبادله کننده هاي يوني بعد از مدتي مضرب ظرفيت تبادل يونهارا از دست مي دهند که اصطلاحا به اين خاصيت اشباع شدن مي گويند و در اينحالت نيازمند فرايند بازيابي است لذا براي استفاده از يک سختي گير رزينينياز به نصب تاسيسات اوليه ، مخازن مربوطه ، پيچيدگي هاي لازم در سيستم همچنين مواد شيميايي جهت فرايند احياء مي باشد که به اين ترتيب از نقطه نظر اقتصادي ، هزينه هاي اوليه روش مغناطيسي در مقايسه با روشهاي ديگربسيار نازل و مقرون به صرفه است .

فرايند رسوب زدايي و حذف رسوبات پيشين:

در فن آوري سختي گيري مغناطيسي FKT همراه با فرايند سختي گيري فرايند رسوبزدايي نيز رخ مي‌دهد به اين ترتيب که به مرور زمان رسوب هاي قبلي موجود درسيستم نيز در آب حل شده و از ديواره ها جدا مي شوند که با فرايند تخليه آبيا ف_ * ل*_ ت ر در ابعاد ميکروني از سيستم خارج مي‌شود و اين در حاليست که تقريبا هيچ يک از روشهاي معمول توانايي چنين فرايندي را ندارند و تنها راه حل موجود استفاده از اسيد شويي است که اين روش علاوه بر خسارت فراوان ناشي از خوردگي ، هزينه تعطيلي و راه اندازي مجدد را نيز به تاسيسات تحميل ميکند در صورتيکه استفاده از سختي گيري مغناطيسي FKT نياز به اسيد شويي رابرطرف کرده و سيستم را از راه اندازي مجدد بي نياز مي‌کند .

سختي گيرهاي مغناطيسي FKT و چيلرها:

در تاسيسات حرارتي و برودتي، چيلر يکي از ضروري ترين و گران قيمت ترين اجزاء سيستم مي باشد که در صورتيکه از نوع آب خنک باشد معمولا از يک برج خنک کن در کنار آن استفاده مي شود که همين امر باعث انتقال مشکلات سختي ورسوب آب از برج خنک کن به چيلر مي شود که زيان حاصل از اين فرايند درچيلرها به مراتب سنگين تر و گران تر از برجهاي خنک کن است .

کاهش بازدهي چيلرها ، ايجاد رسوب در لوله هاي مسي کندانسور ، ايجاد خوردگي و فرسايش درچيلر ، نياز به اسيد شويي و هزينه ناشي از آن از عمده ترين مشکلاتي است که در اثر سختي و رسوب در چيلرها ظاهر ميشود . در صورتيکه از فن آوري سختيگيري مغناطيسي FKT در چيلرها به خصوص در ورودي کندانسور آنها استفاده شود، نه تنها از بروز لايه هاي رسوب در آنها جلوگيري مي‌شود بلکه به مرور زمان رسوبهاي موجود نيز از بين رفته و نياز به سختي گيري شيميايي يا اسيدشويي برطرف مي شود . همچنين اين امر باعث افزايش بازدهي برودتي چيلر شده وبه مرور زمان شاهد افت راند مان سيستم نخواهيم بود .

سختي گيري مغناطيسي FKT در بويلرها:

معمولا بين اجزاء موتور خانه ديگ هاي آب داغ و بخار به علت کاهش حلاليت مواد معدني در آب با افزايش دما بيشترين رسوب را توليد مي کنند .
يعني باافزايش دما ميزان حلاليت کربنات کلسيم و منيزيم که عمده ترين مواد سازنده رسوب هستند کاهش پيدا کرده و به صورت لايه اي سخت که عايق حرارتي نيزمحسوب مي شود در ديواره ها تشکيل مي شوند .

داده هاي آماري نشان مي دهندکه در صورت تشکيل لايه رسوب به اندازه يک شانزدهم اينچ به اندازه پانزده درصد به ميزان سوخت مصرفي افزوده خواهد شد .

در صورت استفاده از سختي گيرمغناطيسي FKT در بويلر ها ميتوان بسياري از اثرات مضر و مخرب سختي را رفع نمود که از مهمترين مزاياي کاربرد فن آوري ميتوان به مواد ذيل اشاره نمود .

کاهش مصرف سوخت:

با شروع فرايند سختي گيري مغناطيسي FKT در بويلرها شاهد کاهش مصرف سوخت بين 5% تا 12% خواهيم بود که علت عمده اين امر رفع اثرات مخرب سختي کاهش پيوند هيدروژني مولکولهاي آب و افزايش بازدهي بويلرها به دليل افزايش ضريب تبادل حرارتي مولکولهاي آب است .

عدم نياز به سختي گيرهاي معمولي:

با استفاده از روش سختي گيري مغناطيسي FKT ميتوان به راحتي سختي گيرهاي معمول و تاسيسات مربوط به آنها را که عمدتا از نوع تعويض يوني ( سختيگيرهاي رزيني ) هستند را حذف نمود و مهمتر اينکه شاهد فرايند رسوب زدايي نيز خواهيم بود به عبارت ديگر با گذشت زمان رسوب هاي موجود در سيستم نيزبه مرور از بين مي روند که اين فرايند با روشهاي معمول امکان پذير نيست .

نگهداري آسان و اقتصادي بويلر:

در بويلرها به دليل بالا بودن دماي آب ميزان رسوب تشکيل شده بيشتر ازقسمتهاي ديگر موتور خانه‌ها است و با توجه به اينکه تقريبا انرژي اصلي تاسيسات از طريق بويلرها تامين مي شود لذا نگهداري و راهبري اين قسمت بسيار مهم و حائز اهميت است معمولا خاموش کردن بويلرها ، سرويس آن و راه اندازي مجدد آنها يکي از پر هزينه ترين مراحل نگهداري است که علاوه بر صرف هزينه مواد شيميايي و هزينه هاي انساني ، هزينه توقف کل تاسيسات را که از انرژي بويلرها استفاده مي کردند را نيز به سيستم تحميل ميکند . در صورت نصب سختي گير هاي مغناطيسي FKT علاوه بر رفع مشکل سختي و رسوب آب هزينه نگهداري ، مخارج توقف و راه اندازي مجدد سيستم نيز بر تاسيسات تحميل نمي شود.

کاهش آب مصرفي بويلرها:

با توجه به کمبود آب ، ميزان آب مصرفي در تاسيسات يکي از مهمترين مسائلي است که پروژه هاي مسکوني و صنعتي با آن روبرو هستند . يکي از مهمترين دلايل افزايش مصرف آب در چنين مواردي استفاده از آبهاي سخت است که علاوه بر کاهش بازدهي مبدلها جهت حفظ کيفيت آب نياز تخليه مقدار زيادي از آب بويلرها است که اين امر به نوبه خود باعث مصرف مقدار زيادي آب در تاسيسات ميشود .

در صورت استفاده از فن آوري سختي گيري مغناطيسي FKT مي توان از آبهاي سخت به صورت مستقيم در تاسيسات و بخصوص بويلرها استفاده نمود که به دليل عدم نياز به تخليه حذف فيزيکي مشکلات سختي و رسوب ، ميتوان در ميزان آب مصرفي به مقدار زيادي صرفه جويي نمود .

مكانيزم كار دستگاه

رسوب ناشي از املاح كلسيم در آّب در سه سيستم فازي متبلور مي شوند كلسيت ،آراگونيت ، واتريت وقتي آب كه داراي املاح گوناگون است تحت حرارت قرار ميگيرد شروع به رسوب گذاري نموده و رسوب آن از نوع كلسيت مي باشد ، رسوب مذكور داراي مشخصات ذيل است:
شديدا" چسبنده بوده ـ ضريب هدايت حرارتي پايين داشته و در زير ميكروسكوپ توده اي شكل است .

وقتي همان آب از ميدان مغناطيسي عبور مي نمايد آهك آن در فاز آراگونيت متبلور شده كه تمايل به چسبيدن نداشته و در زير ميكروسكوپ ميله اي شكل و ناپايدار مي باشد .

تغييردر سيستم تبلور باعث مي شود كه رسوبات بصورت محلول باقي مانده و تمايل به چسبيدن در لوله ها را نداشته باشد . در سیستمهای باز که آب از لوله عبورمی نماید هیچ رسوبی تشکیل نشده و در سيستم هاي بسته مانند كولرهاي آبي و مانند آن سبب مي شود كه جرم بسته شده بر روي پوشالها تميز شده و جرم تشكيل شده در كف كولرهاي آبي نيز سخت نبوده و به آساني پاك مي گردد و بخشهاي فلزي مقاومت بيشتري در برابر خوردگي خواهند داشت.

توجه داشته باشيد در اين سيستم ها آب با قطعات مغناطيسي در تماس نبوده، همچنين به آب چيزي اضافه يا از آن كم نمي شود و تنها رسوبات بصورت محلول عبور می نمایند و در سيستمهاي بسته رسوبات به آساني تميز مي گردند.

روش نصب

دستگاه رسوب زداي مغناطيسي قابل نصب بر روي انواع لوله هاي پلاستيكي ـ لاستيكي ـ پلي‌اتيلني ـ برنجي ـ مسي و آلومينيومي مي باشد .

اين دستگاهها قابل نصب بر روي لوله هاي فلزي آهني نمي باشند . زيرا شاره مغناطيسي به جاي آنكه وارد آب شود ، وارد جدار آهني لوله مي گردد .
در مكانهايي كه از اين نوع لوله ها استفاده مي گردد لازم است بين 30 تا 40 سانتي متر از لوله آهني تبديل به لوله ها از نوع بالا شده و دستگاه بر روي آن قسمت نصب مي گردد .

داراي تائيده عملكرد از :

با كليك بر روي تصاوير مي توانيد اصل مدرك را بزرگتر مشاهده نمائيد

وزارت دفاع و پشتيباني نيروهاي مصلح
سازمان اتكا - شركت سهامي مزعه نمونه




شركت سهامي ذوب آهن اصفهان





شركت پلار