02177638731 – 02177638732
سختی گیر آب Water Softener از جمله تجهیزات مهم در کاهش یون های موجود در آب می باشد که در انواع مختلف الکترونیکی، رزینی (تبادل یونی )و مغناطیسی و مدل اتوماتیک و نیمه اتوماتیک با منبع فلزی یا فایبرگلاس تولید میشود. سختی گبیر که در تصفیه آب کاربرد گسترده ای پیدا کرده است، در ظرفیت های مختلفی طراحی و ساخته شده و در عملیات سختیگیری از آب و حذف کلسیم و منیزیم موثر عمل می کند. شرکت آسایش افزا ایمن؛ تولید کننده دستگاه سختی گیر رزینی اتوماتیک و نیمه اتوماتیک آب میباشد که در ادامه به مواردی از قبیل سختی گیر چیست و قیمت آن بر چه اساس محاسبه میشود، کاربرد سختی گیر و جدول محاسبه ظرفیت و موارد مهم در خرید و فروش و طراحی و ساخت آن اشاره خواهد داشت.
سختی گیر چیست؟
آب سخت به آبی گفته میشود که به دلایل مختلف از قبیل عبور از لایه های مختلف خاکی و غیره دارای حجم بالایی از یون هایی از قبیل کلسیم و منیزیم می باشد. این املاح و یون ها به مرور و بر اثر بالا رفتن دمای آب به دیواره های ظروف و لوله و جداره ها رسوب می کنند. علاوه براین، مصرف آب با درجه سختی بالاتر از 500 ppm منجر به بروز سنگ کلیه شده و می تواند مشکلات زیادی را به همراه داشته باشد. علاوه براین، املاح موجود در مایعات مورد استفاده در فرآیندهای رنگرزی و غیره نیز منجر به کاهش کیفیت محصول نهایی شوند. به همین دلیل به شیوه های مختلف تلاش میشود این املاح جمع آوری و حذف شوند. سختی گیر به تجهیزاتی گفته میشود که به روش های گوناگون سختی و املاح موجود در سیال مورد نظر را کاهش می دهد.
رفع سختی آب که اصطلاحا به سختی گیر آب معروف می باشد با روش های مختلفی انجام میشود که در یک دسته بندی کلی می توان آن ها را به سختی گیر موقت و دائم تقسیم نمود. در بسیاری از مواقع حجم بالایی از املاح و کلسیم و منیزیم موجود در آب بر اثر حرارت دادن و جوشاندن آب در دیواره ها و کف ظرف نشست و رسوب می کند. این نوع سختی موقت یا سختی کربنات می باشد و براحتی قابل حذف می باشد. در نوع دیگر سختی آب که به سختی دائم معروف می باشد و املاح موجود در آب غیرکربنات می باشند، تنها از روش های صنعتی و با مواد شیمیایی و فرآیندهای مختلف قابل حذف می باشند. برای انجام این فرآیندها از دستگاه هایی با بدنه فلزی یا فایبرگلاس استفاده میشود که به آن سختی گیر آب گفته میشود.
در فرایند تولید دستگاه های سختی گیر جنس و متریال به کار رفته برای ساخت بدنه آنها از اهمیت بسیار زیادی برخوردار بوده و ارتباط مستقیم با طول عمر و ماندگاری آنها دارد. در حالت کلی می توان این دستگاه ها را از نظر جنس بدنه به دو گروه کلی زیر تقسیم بندی نمود:
ورق های فایبرگلاس که ترکیبی از الیاف شیشه، اپوکسی و ونیل استر می باشند با قرار گرفتن بر روی لایه ای مقاوم از مواد پلی تیلن سطحی کاملا مقاوم در برابر فضار و ضربه و خوردگی را بوجود می آورند. سختی گیر فایبرگلاس FBR یکی از نمونه های بسیار پرکاربرد می باشد که با توجه به میزان ضخامت ورق های به کار رفته در آنها تا 6 بار فشار را به خوبی تحمل می کند. از مهم ترین ویژگی ها و نقاط مثبت آن می توان به مقاومت در برابر خوردگی با مواد اکسید کننده موجود در آب اشاره نمود.
در حالت کلی، سختی گیرهای فایبرگلاس به اندازه دستگاه با بدنه فلزی در برابر فشار و ضربه مقاوم نمی باشد و به همین دلیل بیشتر در مجتمع های مسکونی کاربرد دارند. علاوه براین، استفاده از ورق های فایبرگلاس در تولید این دستگاه باعث میشود تا در برابر یخ زدگی مقاومت خوبی نداشته و کاهش دمای زیاد منجر به ترکیدگی بدنه شود.
جنس این گروه از دستگاه ها بر اساس کاربرد و میزان آب ورودی به آنها در هر سیکل تعیین می گردد، به طوریکه هر چه وزن آب ورودی بیشتر باشد، لازم است برای بدنه دستگاه مقاومت بالاتری در نظر گرفت. در محیط های صنعتی و تصفیه خانه های بزرگ که از سختی گیرهای عمودی و افقی با اندازه و ابعاد زیاد استفاده میشود، دستگاه هایی انتخاب میشوند که بدنه آنها تماما از فلز باشد. سختی گیر فلزی دارای بدنه استیل در صورت استفاده از ورق هایی با ضخامت استاندارد ، تا 20 بار فشار را تحمل خواهند کرد. لازم به ذکر است، در صورت عدم استفاده از رنگ های مخصوص بدنه این دستگاه به سرعت دچار خوردگی و زنگ زدگی میشود که یک نقط منفی برای آن به شمار می رود.
در طراحی و ساخت سختی گیر آب با توجه به فرآیند و شیوه ای که برای جدا کردن املاح و یون ها به کار برده میشود، نوع دستگاه تعیین می شود. هر یک از این دستگاه ها روش های مختلفی را برای حذف سختی آب به کار می برند. به عنوان مثال برخی برای حذف کلسیم و سدیم از مواد شیمیایی استفاده می کنند و برخی آنها را به املاح سدیم تبدیل می کنند. در برخی از دستگاه ها از روش های مغناطیسی استفاده نموده و تا حد زیادی می توانند در گرفتن سختی آب موثر باشند و در برخی نیز از روش های ترکیبی استفاده میشود.
روش های بدست آوردن آب نرم و حذف املاح موجود در آب با توجه به میزان املاح، نوع آنها و همچنین صنعتی که از آب نرم استفاده می کند متغییر می باشد. به طور کلی دستگاه های water Softener را می توان بر اساس نحوه کارکرد و عملکرد به چند گروه کلی تقسیم بندی نمود که عبارتند از:
از روشهای متداول سختی زدایی استفاده از دستگاههای سختی گیر رزینی می باشد. دستگاه شامل یک استوانه فلزی است که در داخل آن ماده سختی زدا (رزین تبادل یونی) قرار گرفته است. رزین های مذکور می توانند یون سدیم را با یون کلسیم و منیزیم در آب مبادله نموده و جایگزین آنها نماید . راه اندازی ، بهره برداری و تجدید بار دستگاه می تواند به صورت دستی و نیمه اتوماتیک یا تمام اتوماتیکی انجام گیرد. دستگاههای سختی گیر رزینی مورد استفاده در تصفیه آب، بیشتر به صورت استوانه فلزی هستند، که در داخل آن، ذرات رزین قرار میگیرند.
کاربرد رزین در تصفیه آب و حذف سختی آن در دو نوع اتوماتیک و نیمه اتوماتیک می باشد که هر یک دارای ویژگی های خاصی هستند. از جمله تفاوت های موجود در آنها شیوه احیا و تمیز کردن دستگاه سختی گیر می باشد. در سختی گیر تمام اتوماتیک فرآیند شستشو که در اغلب مواقع بک واش می باشد، بدون نیاز به دخالت اپراتور و انسان، به صورت خودکار انجام میشود و رزین ها مجدد احیا می گردند. در مقابل، برای تمیز کردن رزین ها در نوع سختی گیر نیمه اتوماتیک، اپراتور این فرآیند را انجام می دهد.
از مهم ترین کاربردهای سختی گیر رزینی می توان به صنعت چرم سازی، نساجی، قالیشویی، لبنیات و صنایع غذایی، صنایع نفت و پتروشیمی، بتن ریزی و ساختمان سازی اشاره نمود.
رزین‌ها در داخل این مخازن قرار میگیرند در واقع عمل تصفیه در این قسمت صورت میگیرد .در طراحی و تولید سختی گیر رزینی به شکل و ساختار کلی مخزن اهمیت بسیار زیادی داده میشود و محل قرار گیری دریچه های ورودی و خروجی و شیرهای متعدد در آن با حساسیت بالا تعیین می گردد. علاوه براین، جنس به کار رفته برای مخزن از اهمیت بالایی برخوردار است و اغلب از ورق کربن استنلس استیل (SS) برای این منظور استفاده میشود.
رزین‌ها موادی هستند که با پلیمریزاسیون ترکیبات آلی حاصل شده است. در داخل مخزن سختی گیر با توجه به نوع املاح و یون ها و همچنین مقدار آنها از تعداد مختلفی از رزین استفاده می شود. به منظور جلوگیری از فرار رزین ها از نازل یونی و همچنین حذف ذرات معلق بزرگتر در آب، رزین ها بر روی بستری از سیلیس قرار داده میشوند. آب‌هایی که دارای املاح آهن، منگنز، مس و دیگر فلزات سنگین می‌باشند، رزین‌ها را فرسوده و آبدهی دستگاه سختی‌گیر را کاهش می‌دهد.
نازل‌ها برای جمع آوری آب تصفیه شده استفاده میشوند. جنس به کار رفته در تولید سختی گیر رزینی برای نازل اغلب از برنج، پلاستیک و PVC می باشد.
محتویات این مخازن برای احیای رزین مورد استفاده قرار میگیرند. رزین ها به مرور زمان و بخاطر وجود املاح آهن و منگنز و سایر فلزات کارایی خود را از دست می دهند و در نهایت عملکرد دستگاه با اختلال مواجه خواهد شد. به همین منظور در تولید سختی گیر آب نوعی مخزن از جنس PVC نیز که به مخزن اصلی متصل می باشد در نظر گرفته میشود. در این مخزن سنگ نمک و آب قرار گرفته است که در شستشو و احیای نازل ها بسیار موثر می باشد.
برای کنترل فشار ورودی مورد استفاده قرار میگیرند.
گروه های تولید سختی گیر رزینی مشخصات متفاوتی را برای محصولات خود ارائه می دهند که هر یک می توانند در محیط و شرایط خاصی مناسب باشند. به عبارت دیگر، تمام انواع سختی گیری رزینی را نمی توان برای محیط های متفاوت به کار برد. در نتیجه لازم است در انتخاب و خرید سختی گیر رزینی چند نکته مهم را مد نظر قرار دهید که عبارتند از:
با استفاده متوالی از رزین ، به مرور حجم بالایی از آلاینده ها روی این بستر قرار گرفته و قدرت دانه های رزین در حذف سختی آب تا حد زیادی کاهش پیدا خواهد کرد. به همین منظور لازم است این بستر به روش های مختلف شستشو داده شده و احیای رزین انجام شود. برای شستشوی این بستر لازم است چند عمل مهم انجام شود که عبارتند از:
به حرکت آب بر خلاف مسیر و جهت همیشگی از روی بستر رزینی اصطلاحا شستشوی معکوس یا احیای سختی گیر رزینی گفته میشود. در این روش آب با فشار نسبتا زیاد از پایین دستگاه به سمت بالا حرکت نموده و مواد آلاینده موجود در لا به لای دانه های رزین را از جدا نموده و به سمت بالا حرکت خواهد داد. انجام این کار به صورت اتوماتیک توسط دستگاه هر چند ساعت یک مرتبه انجام میشود.
همان طور که اشاره شد، دانه های رزین تلاش می کنند تا کلسیم و منیزیم موجود در آب را جذب کنند. پس از گذر زمان و استفاده متوالی از دستگاه، مقدار کلسیم و منیزیم موجود روی بستر رزینی افزایش پیدا نموده و قدرت رزین ها کاهش پیدا خواهد کرد. به همین منظور از محلول آب نمک استفاده میشود تا یون های سدیم جانشین کلسیم و منیزیم روی رزین ها گردند.
در نهایت و پس از انجام این کارها لازم است مجدد بستر رزینی به طور کامل با آب خالص شستشو داده شود.
به دلیل تبادل یون که رزین با املاح موجود در آب انجام می دهد، به مرور کارایی و خاصیت خود را از دست می دهد. در این شرایط لازم است به شیوه های مختلف از جمله استفاده از محلول آب و نمک رزین احیا شود. نحوه احیای سختی گیر رزینی با توجه به نوع دستگاه متفاوت بوده و ممکن است به صورت اتوماتیک یا دستی انجام شود.
با توجه به نوع دستگاه از شیرهای مختلفی در آنها استفاده میشود که می توان به دو گروه تقسیم بندی نمود:
به منظور کنترل عملیات و فرایندهای مختلف در فیلتر سختی گیر از شیرهای سه حالته سولو ولو solo volve استفاده میشود. این شیرها از بخش های مختلفی از قبیل سوزن انژکتور، واشر و بدنه تشکیل شده و با توجه به اینکه بر روی چه وضعیتی تنظیم میشود، عملکردهای متفاوتی را پیاده سازی خواهد نمود. وضعیت یا حالت یک این شیرها به معنای شروع فرایند شستشوی معکوس یا بک واش می باشد که به منظور احیا رزین ها مورد استفاده قرار میگیرد. در صورت نیاز به احیای بستر رزینی با محلول آب و نمک، شیر سلو ولو بر روی وضعیت دو قرار گرفته و در حالت عادی در حالت سه قرار میگیرد.
عملکرد این شیرها بدون نیاز به اپراتور بوده و بر اساس تنظیمات صورت گرفته بر روی دستگاه، در شرایط لزوم در حالت های مختلف بک واش و غیره قرار میگیرد. با توجه به عدم نیاز به اپراتور انسانی برای تغییر حالت دستگاه، شیرهای تمام اتوماتیک کارایی بالاتری داشته و قیمت آنها نیز نسبت به سولو ولو بیشتر می باشد.
همان طور که اشاره شد دستگاه های سختی گیر آب کاربرد بسیار گسترده ای در مصارف خانگی و صنعتی دارند که دلیل آن مضراتی می باشد که املاح موجود در آب بر محیط های مختلف ایجاد می کنند. اصلی ترین دلایل اهمیت سختی گیری آب عبارتند از:
همان طور که اشاره شد، سختی موجود در آب نه تنها بر سلامتی افراد بلکه در کیفیت محصولات تولید شده در صنعت نیز اثر منفی ایجاد خواهد کرد. در نتیجه می توان از آن در حوزه های مختلف استفاده نمود که از مهم ترین آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
یکی از اصلی ترین موارد استفاده از فیلتر سختی گیر در موتورخانه های مسکونی و کارخانجات محیط های صنعتی می باشد. با توجه به وجود املاح بسیار زیاد در آب، پس از حرارت دادن آنها به مرور در جداره لوله ها رسوب بسیار زیادی ایجاد و منجر به گرفتگی و حتی ترک و شکستگی در آنها میشود. به همین دلیل از سختی گیر موتورخانه با ابعادی متناسب با تعداد واحدهای مسکونی و میزان آب ورودی به آن استفاده میشود. لازم به ذکر است که با توجه به میزان فضای موجود در محیط و همچنین مقدار آب ورودی به مخزن، می توان از انواع سختی گیرهای عمودی و افقی با بدنه فایبرگلاس و فلزی استفاده نمود.
از دیگر موارد کاربرد این تجهیزات می توان به نصب آنها در منازل اشاره نمود. با توجه به اینکه در اغلب شهرها و شهرستان های کشورمان مقدار املاح در آب بسیار زیاد بوده و تهدیدی برای سلامتی بدن به شمار می رود، به همین دلیل می توان از سختی گیرها با اندازه و ابعاد کوچک در منزل استفاده نمود.
در حال حاضر تولید دستگاه سختی گیر آب در کارخانجات مختلفی صورت می گیرد که هر یک دارای ویژگی ها و قابلیت های خاصی هستند. اما قبل از شروع فرآیند سختی گیری آب لازم است چند سوال مهم پاسخ داده شود که عبارتند از:
به منظور دریافت بالاترین کارایی از دستگاه سختی گیر خریداری شده، لازم است در زمان انتخاب چند گزینه مهم مد نظر قرار گیرد که عبارتند از:
بدنه سختی گیر از مخازن فلزی یا فایبرگلاس ساخته میشود و در بخش های صنعتی بیشتر نوع فلزی کاربرد دارد. چون این مخازن مقاومت بالاتری داشته و طول عمر و کارایی آنه نیز بیشتر است. بر اساس استاندارد ASME تمام مخازن تحت فشار که برای این دستگاه ها استفاده میشود، باید در طراحی از نظر میزان ضخامت بدنه و حداقل و حداکثر تنشی که می توانند تحمل کنند و سایر فاکتورها در سطح مطلوبی قرار داشته باشند. بر همین اساس می توان استانداردهای مورد استفاده در طراحی سختی گیر را به صورت زیر بیان کرد:
بر اساس استانداردهای ارائه شده ASME حداکثر تنش مجاز در اتصالات مخزان و بدنه سختی گیر از رابطه زیر محاسبه میشود:
P=(B/4) ((SuE)/Su,avg)
بر اساس این رابطه B نشان دهنده فشار پیوسته، E نشان دهنده ضریب تاثیر جوشکاری، SU حداقل تنش کششی و SU,avg مقدار تنش نرمال است.
علاوه بر ASME، استانداردهای جهانی دیگری نیز در طراحی مخازن تحت فشار مورد استفاده در سختی گیر کاربرد دارند. از جمله آنها می توان به استاندارد BS یا British standard اشاره نمود. بر اساس این استاندارد در طراحی و ساخت بدنه سختی گیر لازم است از BS EN 14015:2004 پیروی شود.
یگی دیگر از استانداردهای مهم در این زمینه، استاندارد API می باشد که توسط انستیتو نفت آمریکا رائه شده است. در بندهای مختلف این استاندارد میزان ضخامت بدنه مخزن و ارتفاع و قطر و وزن و تنش مجاز فلز مشخص شده اند. این استاندارد دارای 6 بند مجزا بوده و در تولید مخزن و بدنه سختی گیر و سایر تجهیزاتی که مخزان تحت فشار در آنها کاربرد دارد استفاده میشوند.
گروه صنعتی آسایش افزا ایمن به عنوان یکی از فعال ترین تیم های تولید انواع محصولات حوزه تصفیه آب و تصفیه فاضلاب، طراحی و تولید سختی گیر آب را در مجموعه فعالیت های خود قرار داده است. دستگاه سختی گیر رزینی تولید شده توسط این مجموعه به صورت IGWS ارائه می گردد. این گروه از محصولات قادرند آب با سختی کمتر از 50 کیلو گرین تا 4000 کیلو گرین را سختی گیری کنید. لازم به ذکر است که طراحی و ساخت سختی گیر آب water Softener در مجموعه صنعتی آسایش افزا ایمن توسط مهندسان و تکنسین های کاملا حرفه ای صورت گرفته است و ظرفیت های مختلفی را با توجه به صنعت و حوزه مورد استفاده دستگاه در نظر گرفته اند.
دستگاه های سختی گیر آب با توجه به نوع آنها، ظرفیت، متریال و مواد به کار رفته در ساخت قطعات مختلف موجود در آنها دارای قیمت های متفاوتی می باشند. به منطور اطلاع از قیمت سختی گیر آب تولید شده توسط مجموعه صنعتی آسایش افزا ایمن می توانید از راه های ارتباطی پایین صفحه استفاده کنید. لازم به ذکر است که علاوه بر ارائه قیمت، کارشناسان این مجموعه مشاوره های لازم برای انتخاب و خرید کاملا متناسب با محیط مورد استفاده را ارائه خواهند داد.
حجم آب مصرفی برحسب (G.P.M)
سختی آب برحسب (PPM)= (سختی مجاز – سختی غیر مجاز)
زمان سیکل شتشوی T= C = G.P.M × P.P.M × T × 60 ÷ 17.1
که به ترتیب gpm و ppm برابر است با دبی آب در گذر از دستگاه و سختی آب ورودی به آن
برای محاسبه حجم رزین از فرمول زیر استفاده میکنیم: (VR حجم رزین و R فیت رزین می باشد)
شرکت آسایش افزا ایمن در دهه 70 با هدف ارایه خدمات مشاوره مهندسی در امور ساخت و بهره برداری سیستم های تصفیه آب و فاضلاب فعالیت خود را آغاز نموده است. این مجموعه با در اختیار گرفتن دانش فنی روز دنیا و تکیه بر فناوری های نوین مهندسی در زمینه طراحی، ساخت، نصب و راه اندازی تجهیزات و سیستم های آب (صنعتی، خانگی، استخر) و فاضلاب فعالیت می نماید.
طراحی و اجرا: ماهیان
دیدگاهتان را بنویسید