سختی گیر رزینی دستی و اتومات
وجود برخی یون ها مانند کلسیم و منیزیم و همچنین وجود کاتیون های دو ظرفیتی یا چند ظرفیتی در آب، دلایل اصلی ایجاد رسوب و نیز ایجاد کف خواهد بود. سختی بالای آب نیز به همراه خود باعث ایجاد مشکلات متعددی خواهد شد. استفاده از سختی گیر رزینی یک راه حل مرسوم برای رفع این مشکلات محسوب می گردد. سختی گیری آب چه در مصارف خانگی و چه صنعتی بسیار ضروری به نظر می رسد. در این سیستم از روش تعویض یون و به کمک رزین های کاتیونی، یون های کلسیم و منیزیم محلول در آب از آن جدا می شود. در واقع در این عمل آب سخت که شامل کلسیم و منیزیم است با کمک رزین با سدیم تعویض شده و آب به اصطلاح نرم تولید می شود. برای کاهش و یا حتی از بین بردن سختی آب، از سیستم های سختی گیر آب و اغلب از نوع سختی گیر رزینی استفاده می شود. با استفاده از سختی گیر می توان به شکل قابل توجهی سختی آب را کاهش داد. نباید فراموش کرد که درجه سختی آب یک فاکتور برای مشخص کردن میزان سختی آب است و معمولا معادل یک میلی گرم کربنات کلسیم در آب است. در موتور خانه سیستم های حرارت مرکزی، برای تولید آب نرم و بدون رسوب جهت جلوگیری از رسوب جداره لوله ها و دیگ های آب گرم و دیگ بخار از دستگاه سختی گیر رزینی استفاده می گردد.
سختی گیر رزینی شامل یک پکیج متشکل از مخزن استوانه ای شکل از جنس فلز یا فایبر گلس (FRP) با شیر چند راهه و مخزن آب و نمک جهت احیا رزین می باشد. شیر در سختی گیرهای رزینی می تواند از نوع دستی، اتوماتیک و نیمه اتوماتیک باشد. سختی گیرهای رزینی بر اساس جایگزینی یون های کلسیم و منیزیم موجود در آب سخت با یون های سدیم موجود در رزین عمل می کنند. برای عملکرد بهتر و کارایی مجدد باید به طور متناوب این رزین ها احیا شوند. برای این کار از طریق عبور دادن آب و نمک از روی رزین صورت می گیرد. دستگاه سختی گیر رزینی معمولا دارای یک دریچه در بالا جهت وارد کردن مواد و یک دریچه در کنار جهت بازدید و سرویس می باشد. آب از بالا وارد دستگاه شده و با عبور از روی مواد رزینی عبور کرده و نهایتا توسط آب جمع کن های نصب شده به سمت شیر سلو ولو منتقل می گردد.
سختی گیر رزینی تمام اتوماتیک
سختی گیر رزینی تمام اتوماتیک به سیستمی گفته می شود که عمل احیای رزین را پس از رسوب زدایی و گرفتن سختی آب به صورت خودکار انجام می دهد. این عمل توسط شیر تمام اتوماتیک انجام می گیرد و با توجه به برنامه ریزی که به سیستم داده شده توسط کیت های تشخیص به شیر تمام اتوماتیک فرمان بک واش و احیای رزین داده می شود. از لحاظ هزینه اولیه شیرهای تمام اتوماتیک نسبت به شیرهای دستی سلو ولو نزدیک به 70 درصد بیشتر می باشند ولی از لحاظ راندمان و میزان هدر رفت آب در زمان بندی تعیین شده، صرفه اقتصادی بیشتری دارند. عملکرد سختی گیر تمام اتوماتیک بر مبنای میزان جریان و یا از طریق تنظیم زمان می باشد.
سختی گیر رزینی نیمه اتوماتیک یا دستی
سختی گیرهای رزینی که عمل بک واش back wash و احیا رزین را با یک شیر دستی سه حالته (شیر سلو ولو) توسط اپراتور انجام می گیرد را سختی گیر نیمه اتوماتیک می نامند. تفاوت اساسی این نوع سختی گیر فقط در شیر بک واش می باشد که در نمونه نیمه اتوماتیک قابلیت برنامه ریزی برای احیا رزین را نداشته و حتما توسط یک اپراتور به صورت مستمر انجام می گیرد. تغییر حالت شیر سختی گیر رزینی نیمه اتوماتیک جهت بک واش به صورت دستی می باشد.
برخی از مشکلاتی که رسوبات و سختی آب باعث آن ها می شوند عبارتند از:
- ایجاد کف که نتیجه ایجاد واکنشی است که بین یون های سخت موجود در آب و مواد شوینده است. این مورد باعث ایجاد لک بر روی انواع سطوح خواهد شد.
- عدم حل شدن و نیز رسوبی شدن مواد صابونی که حاصل واکنش با سختی زیاد آب است. این باعث می گردد تا مواد شوینده مورد استفاده کارآیی شان کاهش یابد.
- در کاربردهای صنعتی، ایجاد رسوب در تجهیزاتی مانند برج های خنک کننده (Cooling Tower)، انواع دیگ های بخار و لوله های موجود در تجهیزات مختلف باعث گرفتگی شیرآلات، لوله ها و … می شوند. این امر باعث خواهد شد کارآیی و بازدهی آن ها افت قابل توجهی پیدا کرده و نیز مصرف انرژی افزایش پیدا کند.
انواع سختی گیرهای رزینی از نظر جنس بدنه
- سختی گیر رزینی استیل
- سختی گیر رزینی فایبرگلس FRP
- سختی گیر رزینی فلزی (گالوانیزه)
کاربردهای سختی گیر
- نرم كردن آب مصرفی صنايع رنگسازی و رنگرزی
- استفاده جهت نرم كردن آب ديگ های بخار و مبدل های حرارتی
- حذف سختی آب چاه، حذف سختی آب های سطحی، حذف سختی آب شور
- استفاده برای نرم كردن آب مورد نياز برج های خنك كننده و سيستم های سرمايشی
- سختی‌گیری از آب مورد استفاده در دیگ های بخار در صنایع مختلف، این کار باعث افزایش طول عمر تجهیزات به دلیل کاهش میزان رسوب‌گیری آن ها خواهد شد.
- سختی‌گیری از آب مورد استفاده در کاربردهای خانگی. این کار باعث حذف رسوبات ایجاد شده در وسایل پخت و پز، بهبود کیفیت غذاهای پخته شده، کاهش بیماری‌های گوارشی، کلیوی و بهبود کارایی مواد شست‌وشو کننده خواهد شد.
- سختی‌گیری از آب ورودی به موتورخانه‌ها برای تجهیزات حرارتی و گرمایشی که علاوه بر افزایش طول عمر آن ها به دلیل کاهش میزان رسوب، ضریب انتقال حرارت در این تجهیزات بیشتر شده و با وجود کارایی بیشتر انرژی کمتری مصرف می‌شود.
مزایای سختی گیر رزینی
- کاهش هزینه های مصرف انرژی
- از بین بردن سختی آب و بالا بردن کیفیت آب
- عدم تشکیل لکه های سفید رنگ روی سطوح
- کاهش مصرف مواد شوینده و تغییر رنگ البسه
- پوشش دهی کلیه سطوح خارجی با 3 لایه پوشش ضد خوردگی
- تولید در سه نوع دستی، سختی گیر نیمه اتوماتیک و سختی گیر اتوماتیک
- افزایش طول عمر تاسیسات صنعتی، سیستم های لوله کشی و شیرآلات
- استفاده از پوشش فایبرگلس (FRP) برای آب های با خورندگی بالا و مناطق با رطوبت بالا
- پوشش دهی كليه سطوح داخلی در تماس با آب با سه لايه رنگ اپوكسی مخصوص به ضخامت 250 تا 450 میکرون
بخش های تشکیل دهنده دستگاه سختی گیر
- فشارسنج
- مخزن نمک
- مخزن و بدنه
- شیر چند راهه
- رزین تبادل یونی
- دارای دریچه منهول برای بازید
- یک لایه سنگ سیلیس و یک لایه رزین
- نازل های پخش کننده و جمع کننده آب
- لوله ها و رایزرها از جنس گالوانیزه یا PVC
- جنس بدنه سختی گیر از فلز یا استیل و یا فایبرگلس می باشد.
- مجهز به شیر سلو ولو اتوماتیک یا نیمه اتوماتیک جهت Back Wash
- حداقل فشار کاری در سختی گیر 2 اتمسفر و حداکثر 5 اتمسفر