17از1صفحه

فهرست مطالب

شماره صفحهعنوان

2سختي آب چيست؟3تقسيم بندي سختي آب

3چرا سختي گيري بر روي آب انجام مي شود؟3روش هاي كلي پيشگيري از تشكيل رسوب

4يك سختي گير چه مي كند؟

5 سختي گيرهاي رزيني-1

7نمك هاي سختي گير9نصب و راه اندازي سختي گير

10 سختي گير رزيني با شير چند راههروش احياء10نگهداري سختي گير

11تأثير آب سختي گيري شده بر مخزن ذخيره

11(EDS) سختي گيري الكترونيكي-2

11تئوريكمباني11الكترونيكيگيريسختياصول12الكترونيكيزداييرسوبمباني14؟استفاده كردEDSهايي مي توان ازي چه نوع آببراEDS14هاي رزيني دارد؟چه تفاوتي با روشEDS15هاي سختي گيري رزيني چه تاثيري بر يكديگر دارند؟و روشEDS15رسوب از قبل تشكيل شده را چگونه حل مي كند؟

15ابعاد ذرات محلول معلق كربنات كلسيم در چه حدي است؟15چگونه است؟EDSبر عملكرد)در سيكل برج خنك كن(اثر افزايش سختي آب

15هاي بخار چگونه ارزيابي مي شود؟در ديگEDSكاربرد15بر خورندگي آب تاثير مي گذارد؟EDSآياEDS15شود؟كجا نصب مي

16دارد؟EDSجنس لوله چه تاثيري بر عملكرد16دارد؟EDSپمپ چه تاثيري بر عملكرد

16؟چگونه استEDSاثرات دبي بر عملكرد

17از2صفحه

آب چيست؟سختي بويلرها هاي خنك كن،در برج. هاي حرارتي به عهده دارددر مبدلرا آب مهمترين سيال در حرارت و برودت است كه وظيفه انتقال گرما

معموال آب اسـتفاده شـده در . گرددكه گردش آب موجب تبادل حرارتي مي و چيلرها از آب به عنوان مايع مبدل استفاده مي شود بطوري ـ آب .ربردهاي حرارتي و برودتي از نوع آب سخت است كا ه هاي سخت تشكيل پوسته كربنات كلسيم مي دهند كه مـشكالت متعـددي را ب

اين پوسته به شكل رسوب بر روي سطوح داخلي لوله هاي حامـل آب باعـث كـاهش ظرفيـت انتقـال جريـان آب و انتقـال . وجود مي آورد .جريان حرارت مي شود

تـر انجـام مـي گيـرد كـه مـشكالت زيـادي را در بويلرهـا و شوند تشكيل پوسته خيلي سريع اي سخت حرارت داده مي ههنگامي كه آب .آبگرمكن ها به وجود مي آورد

شود كـه مهمتـرين آنهـا كـاهش بـازدهي هاي فراواني به تأسيسات حرارتي و برودتي مي تشكيل رسوب در جدارها و ديوارها باعث آسيب كربنـات رسـوب، دهد كه تركيب اصلي تشكيل دهنـده آناليز شيميايي رسوب نشان مي .يجه افزايش انرژي راهبردي است ها و در نت مبدل

درصـد فراوانـي كربنـات كلـسيم بيـشتر از تركيبـات ديگـر هستند و در ايـن ميـان كلسيم، سولفات كلسيم، سولفات باريم، سيليكا و آهن .مي باشد

در ديواره هـا نقـش يـك عـايق را ، همان طور كه اشاره كرديم ،لسيم بسيار زياد بوده و در صورت تشكيل رسوب مقاومت حرارتي كربنات ك .هاي حرارتي دارد اين امر نقش بسزايي در كاهش بازدهي مبدل وبازي ميكند

.شودذشت زمان متوقف مي روند كاهش بازدهي با گ،هاي حرارتي جلوگيري كرداگر بتوان از تشكيل كربنات كلسيم در جداره مبدلنظر از نمك هاي آن كـه شـامل سـولفات كلـسيم، كاتيون كلسيم صرف .هاي كلسيم و منيزيم در آب عامل رسوب هستند معموالً كاتيون

.دهد سختي كلسيم را تشكيل مي،هاي كلسيم مي شودكلسيم و ساير نمكركلروـ ، تركيبات معدني اين دو عنصر اسـت ،ن عامل اصلي سختي آب و چو ، كاتيون منيزيم باعث سختي منيزيم مي گردد چنينهم طـور ه لـذا ب

. به وجود مي آيديون هاي اين دو عنصركامل فرض مي گردد كه سختي كل آب از ، هاي معمول از مواد افزودني شيميايي استفاده مي شود در روش .هاي مختلفي براي مقابله با اين مسئله پيشنهاد شده است تا كنون روش هاي بهتر ديگري ماننـد الكتروديـاليز، تقطيـر، روش. دكنن مشكالت زيست محيطي نيز ايجاد مي ، عالوه بر پايين بودن بازدهي اما اين مواد

.شوندكار برده ميه انجماد و اسمز معكوس وجود دارد كه به علت پيچيدگي وگران بودن فقط در شرايط خاص ببراي بويلرهايي كـه بـا وجود سيليس در آب. اي صنعت توليد اشكال مي كند، سيليس مي باشدكه وجودش در آب بريكي ديگر از موادي

فشار متوسط و باال، افزايش غلظت سـيليس بـيش از حـد مجـاز، باعـث ولي در بويلرهاي با. چندان مهم نمي باشد،فشار كم كار مي كنندنيز سرد شـده و بـر روي ها به علت كاهش دماي بخار، سيليسه در توربين ك،آب شده و در لوله ها جريان مي يابدحمل آن همراه با بخار

بين پره هاي ثابت و متحرك را پر كرده و سطح عبور بخار را كوچك تدريج فاصله ه افزايش مقدار رسوب ب . پره هاي توربين رسوب مي كند تـوربين، باعـث خـوردگي مكـانيكي اثر برخورد با پـره هـاي همچنين سيليس در . باالخره توربين را از كار مي اندازدو كوچكتر مي كند و

(Erosion)توربين بسيار مؤثر مي باشدپره ها شده كه در تخريب و از كارافتادگي.رسوبات حتي اگـر بـصورت اليـه اي اين. توان تميز نمود شود، به سختي مي رسوبات سخت سيليس را كه در شرايط كار بويلر تشكيل مي

در نتيجـه سـوختن تقـال حـرارت را در درون لولـه هـا بـه شـدت كـاهش داده و موجـب افـزايش درجـه حـرارت لولـه و اننازك باشـند، (Over Heating) و پاره شدن لوله هاي بويلر (Tube Failure)گردندمي.

الزم اسـت آب . تي بويلرهـا و قليائيـت آب دارد فـشار عمليـا مقدار مجاز سيليس در آب خوراك بويلرهاي مختلف متفاوت بوده و بستگي به كنتـرل (TH < 2 ppm)در بويلرها مورد تصفيه اي خاص قرار داد تا بتوان سختي و سيليس آن را در حـد مجـاز صنعتي را قبل از استفاده

.نمود

17از3صفحه

تقسيم بندي سختي آب

:توان به دو نوع تقسيم كردسختي آب را ميسختي موقت -1

كربنـات كلـسيم و اين سختي، مولـود بـي . نامندنيز مي(Carbonate Hardness) را سختي كربناتي (Temporary Hardness)سختي موقت.ديابكاهش ميpH به كمك حرارت و يا ازديادمنيزيم است كه عمدتاً

سختي دائم -2اين سـختي، بـا حـرارت دادن قابـل . نامنديز مين (Noncarbonate Hardness)را سختي غيركربناتي (Permanent Hardness)سختي دائم. حذف نيست

طبقه بندي آب از نظر سختي-1جدول

نوع آب)mg/litكربنات كلسيم(سختي آب

55 – سبك5100 – سختي كم56200 – متوسط101500 – خيلي سخت201

چرا سختي گيري بر روي آب انجام مي شود؟وقتي آب سخت است مي تواند لوله ها را مـسدود كـرده و بـه . ، زيرا با اين عمل سختي كاهش مي يابدگرفتن سختي آب عمل مهمي است

.سختي گيري آب مي تواند از اين عوارض منفي جلوگيري كند. تجهيزاتي كه با آب كار مي كنند صدمه برسانداين پوسته آهكي لوله ها مسدود مي كنـد و عملكـرد . آب سخت به شدت مي تواند باعث ايجاد پوسته آهكي در سيستم هاي آبرساني شود

.افزايش هزينه هاي گرمايش آب مصرفي مي گردد15-20%اين مسئله باعث. بويلرها و مخازن آب گرم كاهش مي دهديقـت سختي گيري آب در حق . تأثير منفي ديگر ايجاد اليه آهكي آسيب رساندن به تجهيزات خانگي مانند ماشين هاي رختشويي مي باشد

به معني افزايش طول عمر تجهيزات خانگي، لوله ها، سيستم هاي گرمايشي خورشيدي، دستگاه هاي تهويه مطبوع و بسياري از تجهيـزات .ديگري است كه عملكرد آنها به وجود آب بستگي دارد

:هاي كلي پيشگيري از تشكيل رسوبروش

زيركشي بخشي از آب و توان بوسيلهم گردش مجدد ايجاد شده است را ميافزايش مقدار كل ذرات جامدكه در اثر تبخير آب سيست-1.استفاده از آب جبراني كنترل نمود

:توان با افزايش مواد شيميايي باز دارنده كنترل كرد مانندتمايل رسوب كردن كربنات كلسيم را مي-2.ها كه باعث حفظ حالليت كربنات كلسيم در آب ميشوند پلي فسفات

. اما افزايش اسيد در حدي نباشد كه باعث خوردگي گردد، آب با استفاده از افزايش اسيدpHهشكا-3. حذف شوندهن كه تركيبات غير قابل انحالل ايجاد مي كنندآ تا اجزاء كلسيم، منيزيم، ،ب قبل از استفادهآتصفيه -4

17از4صفحه

:روش زير كشي•.شود تبخير مي آنهاشود كه آبياين روش در سيستم هاي باز گردش مجددي بكار برده م

:استفاده از مواد باز دارنده تشكيل رسوب•.اين مواد مانع رشد بلورها شده و لذا تشكيل رسوب را متوقف مي كنند و شرايط فوق اشباع بدون ايجاد رسوب در محل را بوجود مي آورند

:برخي از اين مواد عبارتند ازو تركيبات نشاسته اي اهلينگنينها،ها، تانينپلي فسفات

:روش افزايش اسيد•ها را همراه با اسيد و مواد باز دارنده پلي فسفات. افزايش مقدار كل ذرات جامد مجاز خواهد بودگردد،وقتي اسيد به سيستم اضافه مي

.توان بكار بردميخوردگيOHCOCaSOSOHHCoCa:طبق واكنش 2244223 22)( ++→+

.گرددكربنات كلسيم به سولفات كلسيم كه پايداري و حالليت بيشتري دارد تبديل ميبا افزايش اسيد،:كار برده شدهه مقدار اسيد ب

.براي سيستم يكبار گردش آب فقط حدود نصف اسيد سولفوريك الزم از نظر تئوري كافي است-.مقدار تئوري بايد اسيد بكار بردتمام براي سيستم گردش مجدد آب،-.در سيستم يكبار گردشي آب، اسيد در باالدست جريان، چگالنده به سيستم افزوده مي شود-.دست جريان، چگالنده به سيستم افزوده مي شود پايين در سيستم بازگردش مجدد، اسيد در-

:انواع اسيدهاي به كار برده شده42SOHاسيد سولفوريك -13CaHCoاسيد كربونيك -223HNHSOاسيد سولفاميك -3

:استفاده از سختي گير و تصفيه آب• وسختي گيرهاي رزيني يعنين آن هااز مهمتريسختي گيرها به انواع مختلفي تقسيم بندي مي شوند كه در زير به شرح دو نوع

:ردازيمپمي سختي گيرهاي الكترونيكي

يك سختي گير چه مي كند؟سختي گيرها . سختي گير آب مشخصاً يك تبادل كننده يوني است كه به منظور حذف يون هايي طراحي شده كه داراي بار مثبت هستند

ايجاد سختي را حذف مي كنند، اصوالً كلسيم و منيزيوم مواد معدني هستند كه باعث(+Mg 2) و منيزيوم (+Ca 2)اصوالً يون هاي كلسيمسختي گيرها مي توانند آهن محلول در آب را تا . در آب مي شوند گاهي اوقات از سختي گيرها براي حذف آهن نيز استفاده مي شود

.همچنين سختي گيرها مي توانند به صورت اتوماتيك، نيمه اتوماتيك يا دستي كار كنند. ميلي گرم در ليتر كاهش دهند5. معدني را در مخزن خود جمع آوري كرده ودر فواصل زماني مشخص آنرا به سيستم فاضالب تخليه مي كنديك سختي گير مواد

17از5صفحه

زماني كه از يك مبدل يوني براي سختي گيري آب استفاده مي شود، . غالباً براي سختي گيري آب از مبدل هاي يوني استفاده مي شونديون هاي مبدل به صورت . ن ها تعويض مي شود، براي مثال سديم يا پتاسيميون هاي منيزيوم و كلسيم موجود در آن با ساير يو

.نمك هاي سديم و پتاسيم به مخزن ذخيره مبدل يوني افزوده مي شود

سختي گيرهاي رزيني- 1 سديم تعويض كرده و را باميوها، كلسيم و منيزرزين. متداولترين روش براي حذف سختي آب، استفاده از سختي گيرهاي رزيني مي باشد

كند كه هاي كلسيم و منيزيم در امالح سخت كننده آب شده و آنها را به امالحي تبديل ميهاي سديم جايگزين يونبه عبارت ديگر يونسختي گيربا جريان آب از روي رزين، رزين هاي دستگاه . رسوب كننده نمي باشند و به اين ترتيب آب سخت به آب نرم تبديل مي شود

پس از مدت زمان معين، قدرت تبادل يوني خود را از دست داده و كارايي خود را از دست مي دهند و در اين هنگام رزين با محلول نمك ،الزم به توضيح است كه قبل از عبور آب نمك از روي رزين. گرددءشستشو مي شود تا خاصيت تبادل يوني آن احيا% ) 10كلريد سديم (

. به سيستم حرارت مركزي جلوگيري شود) كه به شدت خورنده است(صورت گيرد تا از ورود نمك بايد آبكشي رزين سختي مي باشد، آبهاي نرم ppm150آب هايي كه داراي حداكثر . سنجيده مي شود) قسمت در ميليون(سختي آب با واحد پي پي ام

.بيشتر باشد آب سخت محسوب مي شود باشد آب متوسط و اگر ppm250 تا ppm150و چنانچه سختي آب بينالزم است اوپراتور موتورخانه پيوسته با نمونه برداري از آب خروجي از . سختي آب ورودي به سيستم حرارت مركزي بايد بسيار پايين باشد

طوري تنظيم سختي گير و آزمايش آن، سختي آب ورودي به سيستم حرارت مركزي را كنترل و برنامه شستشوي دستگاه سختي گير راهاي تهويه مطبوع عالوه بر ديگ، آب ورودي به برج خنك كن و در سيستم. نمايد كه همواره آب با سختي بسيار پايين وارد سيستم شود

.مين مي شودأبه وسيله سختي گير ت(CHILLED WATER)نيز آب مبرد ، شير هيدروليك چند راهه كنترل )در مقابل مواد شيميايييا مواد مقاوم (دستگاه سختي گير شامل مخزن آب نمك از جنس پلي اتيلن

و شن ) زئوليت(مخزن اصلي معموال از جنس ورق فوالدي با رنگ داخلي اپوكسي و حاوي رزين . شستشو و مخزن اصلي سختي گير است.مي باشد) جهت ايجاد بستر شني زير رزين(

سختي گيرهاي رزيني-1شكل

17از6صفحه

موتورخانهفلودياگراممحل قرارگيري دستگاه سختي گير در A-2شكل

: از اجزاء زير تشكيل شده است رزيني سختي گيريكشير تخليه هوا ) 1فشار سنج) 2ورودي آب ) 3خروجي آب ) 4شير چند راهه) 5شير آب نمك) 6رزين ) 7آب پخش كن ها) 8اصفحه آب پخش كن ه) 9خروجي شستشوي معكوس ) 10شير تخليه آب) 11پايه ها ) 12آب نمك ) 13مخزن آب نمك) 14دريچه بازديد) 15

گير نيمه اتوماتيكدستگاه سختي-3شكل

17از7صفحه

نمك هاي سختي گير: نوع نمك مورد استفاده قرار مي گيرد3 براي سختي گيري آب

سنگ نمك )1نمك خورشيدي )2نمك تبخيري)3

اين نمك با روش هاي حفاري معدني از درون زمين به دست مي آيد و . شودسنگ نمك به صورت يك ماده طبيعي در زمين يافت مي. از اين نمك در آب حل نمي شود كه دليل اصلي آن وجود سولفات كلسيم است5/0–5/1% حدود . كلريد سديم دارد98-99% بين

.سولفات كلسيم جزء بسيار مهمي از سنگ نمك است كلريد سديم 85% اين نمك حاوي . از تبخير آب دريا در مقابل نور خورشيد به دست مي آيد،ري فرايند تبخيبر اثر يكنمك خورشيدي

اين نمك معموالً به شكل كريستال عرضه مي گردد و گاهي اوقات به . است03/0%ميزان عدم حالليت اين نمك در آب كمتر از . است.صورت ورقه اي مورد استفاده قرار مي گيرد

. كلريد سديم دارد6/99–9/99% نمك تبخيري بين. بخير محلول آب و سنگ نمك به دست مي آيد نمك تبخيري از ت به همين دليل در صورت استفاده از اين نمك در دستگاه سختي گير، الزم ،سنگ نمك حاوي مقادير بيشتري از مواد نامحلول در آب استك معدني كوچكتر از نمك تبخيري و نمك خورشيدي است، اما شستشو نم. است كه مخزن سختي گير با فواصل كوتاه تري شستشو شود

موجود در نمك خورشيدي كمي بيشتر از نمك تبخيري لولمقدار مواد نامح. و انرژي بيشتري بگيردتو پاك سازي مخزن ممكن است وقچه مقدار نمك بايستي مصرف شود،ابتدا بايد معلوم شود كهد، شوال مي ؤاز شما س مورد استفاده قتي در مورد نوع نمكو. است

. سختي گير در چه فواصلي نياز به پاك سازي دارد و طراحي سختي گير بر چه اساسي استهاي براي سختي گيري آب، نمك هاي مختلف در سختي گير مشكلي ايجاد نمي كند، اما بعضي از انواع سختي گيرهاطماً اختالوعم

. اين سختي گيرها به خوبي كار نمي كنند،دشوده ا هاي متفاوت استفوقتي از نمك. خاص طراحي شده اند كه پيش شده استتوصيه . زيرا ممكن است مخزن سختي گير را مسدود كند،مخلوط كردن نمك تبخيري و سنگ نمك توصيه نمي شود

.ت جلوگيري شود صبر كنيد تا نمك قبلي تمام شود تا از بروز مسائل و مشكال،از افزودن نمك جديد به دستگاه هر چه ميزان احياء سختي گير بيشتر باشد نمك بيشتري بايد اضافه .نمك معموالً در زمان احياء سختي گير به مخزن اضافه مي شود

به منظور تضمين كيفيت آب نرم توليدي ميزان نمك هميشه بايد حداقل .سختي گيرها معموالً يك بار در ماه بررسي مي شوند.شود. ل ميزان مورد نياز باشدنيمي از ك

چيدمان سختي گير در سيستم آب رساني-4شكل

17از8صفحه

:انتخاب دستگاه سختي گير توسط فرمول زير انجام مي گيرد

GPM × (hr)سيكل شستشو × (ppm)درجه سختي آب × 60

1/17)گرين(ظرفيت سختي گير =

GPM:GPM براي مثال اگر در يك سيستم هم ديگ بخار . مورد استفاده در سيستم دارد مورد استفاده در اين فرمول بستگي به تجهيزاتاما اگر در سيستم چيلر، ديگ آب گرم و برج خنك كن داشته . ، ديگ بخار استGPMو هم برج خنك كن داشته باشيم، مبناي تعيين

در سيستمي كه از (تعيين مي گردد ظرفيت و نوع چيلر برج نيز بر اساسGPM. ، برج خنك كن استGPMباشيم، مبناي تعيين برج GPM، و در سيستمي كه از چيلرهاي تراكمي استفاده شده است، 045/0برج ضربدر GPMچيلرهاي جذبي استفاده شده است،

. ) مي گردد03/0ضربدر و ممكن است به صورت اين سيكل بستگي به كاربرد ساختمان و تعداد ساعات كاركرد تجهيزات در هر شبانه روز دارد:سيكل شستشو

به . معموالً به علت اينكه در سيكل شستشو آب زيادي هدر مي رود، بهتر است سيكل شستشو طوالني تر باشد. روزانه يا هفتگي باشد ساعت در روز كار كنند و طراح، سيكل شستشو را به صورت هفتگي در نظر بگيرد، با8عنوان مثال اگر تجهيزات در يك ساختمان اداري،

بديهي است كه هر چه سيكل شستشو . ساعت در هفته خواهد بود48احتساب يك روز تعطيلي در هفته، ساعات سيكل شستشو برابر با .درجه سختي آب نيز، از نتايج حاصل از آزمايش آب به دست مي آيد. طوالني تر باشد، ظرفيت سختي گير نيز بيشتر خواهد بود

يرهاي رزينيراهنماي انتخاب سختي گ-2جدول

����ابعاد مخزن ظرفيت

������

آبدهي متوسط

��3 ارتفاعقطر���

سايز لوله

��كشي ���

مقدار رزين

�����

حجم مخزن

آب نمك

�����

مقدار نما

����احياء

602301504/3501008

1205/3401504/310015015

150550150112522019

2005/660150117522026

2505/8601504/1122522034

30011701502/1127530042

40014801502/1135040053

50019901502/1145050068

6002290150255050083

700241001502650100098

800281001502/127501000115

900321001802/128501000128

1000351101802/129501000143

17از9صفحه

راهنماي انتخاب سختي گيرهاي رزيني-2جدول ادامه

ظرفيت

������

آبدهي متوسط

��3 �������ابعاد مخزن

سايز لوله

��كشي ���

مقدار رزين

�����

حجم مخزن

آب نمك

�����

مقدار نما

����احياء

120045120180311251500170

150050130180314251500215

200068150180418752000285

: سختي گيرنصب و راه اندازيسختي گير بايد در نزديك ترين . تمام قسمت هاي سختي گير بايد در يك محل امن، خشك، مسطح و به دور از سرماي انجماد نصب شود

اتصال . تي گير فاصله داشته باشد فوت با سخ15فاضالب نبايد بيش از . فاصله به خط آب اصلي و نسبتاً نزديك به فاضالب نصب شود

سختي گير به فاضالب مي تواند توسط يك لوله پالستيكي با سايز 2 فوت 15اگر فاصله سختي گير تا فاضالب بيش از . اينچ انجام شود1

نان حاصل كنيد كه سختي گير به پيش از پر كردن مخزن سختي گير اطمي. اينچ باشد1باشد بهتر است قطر لوله تخليه سختي گير . صورت تراز نصب شده و پايه ها كامالً مستحكم هستند

:پس از استقرار دستگاه در محل مناسب- الف.گردد لوله هاي آب ورودي و خروجي به دستگاه متصل مي -1.دريچه دسترسي باالي مخزن باز شده و بستر الزم توسط شن و رزين آماده مي گردد-2.ك آب نمك در مجاورت دستگاه قرار گرفته و لوله تزريق آب نمك در عمق مناسبي از تانك قرار مي گيرد تان-3: شارژ دستگاه-ب. قرار داده مي شودRUN در وضعيت (SOLOVALVE) پس از باز كردن شير هواگيري، شير هيدروليكي -1پـر از آب شـده و دسـتگاه آمـاده الـت مخـزن دسـتگاه بـه تـدريج در ايـن ح . بـاز شـوند ) ورودي و خروجي (2و1 بايد شيرهاي شماره -2

.بهره برداري مي شود

17از10صفحه

دستگاه سختي گير شيرآالتچيدمان-5شكل

در صورتي كه فشار داخل مخزن كمتر از اين مقدار . بار باشد5/2 تا 7/1 فشار نسبي داخل مخزن دستگاه در حين كار بايستي بين :1نكته آسيب باال بودن فشار درون مخزن باعث.ر هيدروليكي از حالت آب بندي خارج شده و مكش آب نمك دچار اختالل خواهد شدباشد، شي

.قطعات هيدروليكي مي گردددستگاه سختي گير بايد پيوسته كنترل شود و در صورت عدم عملكرد صحيح، نسبت به رفع مشكل اقدام كيفيت آب خروجي از : 2نكته.گردد

با شير چند راهه رزيني احياء سختي گيرروش:در شكل زير روش احياء سختي گير به ترتيب شرح داده شده است

به اين ترتيب مواد معلق از . بگذاريد تا شستشوي معكوس انجام شود1 دقيقه روي شماره 10-20شير را به مدت ) دسته(اهرم -1.بدبستر رزين زدوده مي شوند و فشرده گي بستر كاهش مي يا

قرار دهيد تا رزين دستگاه سختي گير با 2 دقيقه در موقعيت 40 الي 25سپس اهرم را به مدت . شير منبع آب نمك را باز كنيد-2.محلول نمك شستشو شود

. نگهداريد تا رزين با آب تميز شستشو شود2اهرم را در موقعيت . شير منبع آب نمك را ببنديد-3. منتقل نماييد3صفيه، اهرم شير را به موقعيت به منظور بهره برداري از دستگاه ت-4براي اين منظور، كمبود نمك آن را جبران و مخزن را از آب سختي گرفته . منبع آب نمك را براي احياء دوره بعد آماده نماييد-5

.شده پر كنيد

نگهداري سختي گير بتدا بايد نمك مورد استفاده يا عملكرد اجزاء سختي گير مورد زماني كه دستگاه سختي گير، آب را به اندازه كافي سختي گيري نكند، ا

وقتي اين موارد، عامل عدم سختي گيري كافي نباشد، زمان تعويض رزين سختي گير يا حتي زمان تعويض خود. بررسي قرار گيرد. سختي گير، فرا رسيده است

. سال كار آيي دارند20-25براساس تجربيات به دست آمده اغلب رزين هاي مبدل يوني، حدود

17از11صفحه

معموالً پاك سازي مخزن نمك لزومي ندارد مگر اينكه نمك مورد استفاده داراي مقادير زيادي مواد نامحلول بوده يا عملكرد دستگاه به ل در اگر مقدار مواد نامحلول در رزين زياد شود مخزن بايد پاك سازي شود تا از اختال. دليل عدم پاك سازي مخزن نمك مختل شود

. عملكرد سختي گير جلوگيري شود

:تأثير آب سختي گيري شده بر مخزن ذخيرهمعموالً مخزن ذخيره سازي آب توسط . آب سختي گيري شده و احياء سختي گير ميزان كلريد سديم را در مخازن ذخيره افزايش مي دهد

.نمك خروجي از سختي گير صدمه اي نمي بيندولي مقدار زياد نمك، باعث . ي شده باعث كاهش مصرف ضدعفوني كننده ها در مخزن ذخيره مي شوددر برخي موارد آب سختي گير

برخي از اين باكتري ها در هضم و حذف . كشته شدن باكتري هاي موجود در مخزن و كاهش تعداد باكتري هاي موجود در مخزن مي شودقيقات نشان مي دهند كه افزايش مقادير نمك درمخزنحرخي از تب. مواد جامد و باكتري هاي گندزي موجود در مخزن مؤثر هستند

.مي تواند باعث افزايش رشد باكتري هاي مضر شود

:كيونيرتسختي گيري الك-2

تئوريكمباني

دهاستفارسوبآبمحلول درييون هاتبديلوزاييهستهجهتالزممفهوم انرژيازالكترونيكي،گيريسختيفراينددركبراي.بگيريمنظردرراگيپسآزادانرژيمفهوممتجانس، بايدغيرومتجانسگذاريرسوبهايدر فرايندمنظوراينبراي . مي شودخودبهخودهايفرايندمعموال.بدست مي آيدآنتروپيدردماحاصلضربومادهشكل دهندهگرماييانرژيتفاضلازگيپسآزادانرژي.يابدكاهشگيپسآزادميزان انرژيكهپذيردميصورتنحويبهگذاريرسوبندفرايمانند

الكترونيكيگيريسختياصول

استفادهسختآب هايحاملديواره سطوحبررسوبتشكيلازجلوگيريجهتبعنوان مانعيالكترومغناطيسيامواجازتكنولوژيايندراستفادهپيچيده مي شود،لولهدوربهكهپيچسيميكازسختحاوي آب هايهايلولهداخلبهالكترومغناطيسيانتقال امواج.شودمي

. مي گردد.گرددميپديدارپيچدر سيمآنبامتناسبمغناطيسيميدانپيچسيمالكترونيكي ازجريانعبورصورتدرآمپرقانونبهبنا

.آيددست ميبهميدانتغييراتبامتناسبالكتريكيفارادي، ميدانالقايقانونهببناكندتغييرزمانبهجريان نسبتمقداردرصورتيكهرا به حالت بلورهاي خنثي در آورده و آنها را ) خصوصاً كلسيم(ميدان الكترومغناطيسي اعمال شده از يك طرف ذرات يوني موجود در آب

كه بخش اصلي رسوب ( رتيب مانع رسوب گذاري ذرات كربنات كلسيم از حالت محلول به حالت محلول معلق تبديل مي كند، و به اين تدر عين حال ميدان الكترومغناطيسي اعمال شده توسط قسمتي از مولكولهاي آب جذب شده و باعث . بر ديواره ها مي شود)هستند

زمان، رسوب از قبل تشكيل شده به اين ترتيب عالوه بر متوقف شدن عمل رسوب گذاري با گذشت . افزايش قدرت حالليت آب مي شود. نيز از ديواره ها جدا مي شود

17از12صفحه

بخشيكازسيستماينمي دهدشكل نشانكههمانطوراست،شدهدادهنمايشگير الكترونيكيسختيسيستميكاجزايشكلايندر-6شكل شدهتشكيلسيال داردبهراموجاينانتقالوظيفهكهپيچسيميكوعهده داردبهراالكترومغناطيسيوپيچيدهموجتوليدوظيفهكهالكترونيكي

.مي دهندراخنثيذراتتشكيلوشدهسمت يكديگربهمخالفيون هايجذبباعثكهمي كنندنحوي عملبهالكترومغناطيسيامواج . است

الكترونيكيزداييرسوبمبانيوجوهمهمترينازيكي. خواهيم كردمشاهدهرافراوانيهايبرتريكنيم،نعت مقايسهصدرمعمولروش هايباراالكترونيكيروشاگر

از روش هاييكهيچدروبودهفردبهمنحصرتقريباًاين ويژگيكهاستآنزداييرسوبخاصيتگيري الكترونيكي،سختيتمايزتنهانهزمانگذشتباالكترونيكي،گيراز سختيدهاستفاصورتدرويژگياينبهتوجهبا. نمي شودمشاهدهايپديدهچنينمعمول

. مي روندبينازمرور زمانبهنيزقبليهايرسوببلكهنمي شودرسوب تشكيل.هستندقطبيدوذراتيآبهايملكول. قرار گيردبيشترتوجهموردآبمولكوليكه ساختاراستالزمزداييرسوبعملكردتحليلبراي

هاياتمكهحالي در،كندميبازيرامنفيقطبنقشوكردهپيداخاصيتي منفيكواالنتباندهايالكترونجذببااتم اكسيژنجذب اكسيژناتمتوسطكواالنتبانددرآنكه الكترونهنگاميلذا،دندارگردشدرالكترونيكمثبت تنهاهستهداشتنباهيدروژن

ازرايكديگرآبقطبيهاي دومولكولدليلهمينبه. ميكندبازيراقطبيمثبت دوقطبقشنوكردهپيدامثبتخاصيت،شودميبه همينوابستهآبسختياشكال.دهندميرانيروي واندروالسياهيدروژنيپيوندهايتشكيلوكردهمخالف جذبهايقطبطرف.استقويومتوسطترتيببهاين پيوندجامدومايعفازهايدرهحاليكدراستبسيار ضعيفپيونداينبخارفازدر.باشدميپيوند

احاطهوو جذبمنفيومثبتهاييونبهنمكتجزيهباعثدوقطبي بودنخاصيتهمين،شودميحلآبدريك نمككههنگاميدركمتركهآزاديهايمولكولدتعدا هرچه.گويندميشدنهيدراتهياآبدرشدنحلاين فرايندبه.شودميآبمولكولتوسطآن

گيرسختيزاصورتيكهدر. ميرودباالترآبحالليتوبودهبيشترشدنخاصيت هيدراتهباشدبيشترباشندكردهشركتپيوند هيدروژني

17از13صفحه

آزاد آبهايولكولمفراواني،خنثيهايكريستالبا تشكيلاوالً. ميكندپيداافزايشآبحالليتدليلدوشود بهاستفادهالكترونيكيدرصدافزايشعلت ديگرشوندميآزاداند،بودهشدنهيدراتهيايند حالليتآفردرگيركههاييمولكولزيرا،شودميبيشتربا زمانمتغيريالكتريكميدانايجادباعثزمانبامغناطيسي متغيرميدان.استزمانبامتغيرميدان مغناطيسياثردرآزادهايمولكول

تحريكفركانسصورتيكهدر.شوداند ميدادههيدروژنيپيوندتشكيلكهآبهاياز مولكولايمجموعهبهنيروشدنواردآنتبعبهوآبآزادهايدرصد ملكولوشدهشكستههيدروژنيپيوندكند،آب برابريمولكولازشدهتشكيلهايهستهاينفركانس رزونانسباكردن حلبهشروعآبوكردهپيداافزايشبه شدتحالليتخاصيتآب،آزادهايمولكولافزايش فراوانيبا.كندميپيداايشافز

.شودتر ميلكامزمانمروربهزداييرسوبيندآفراين ترتيببهكند،ميهاديوارهدرموجودپيشينهايرسوب

ازشدههاي تشكيلپشتهمغناطيسي،ميدانايجادبا.استشدهنشان دادهشماتيكرتبصوزداييرسوبخاصيتشكلايندر-7شكل .مي گردندآبمجزايبه ملكول هايتبديلوشدهشكستهآبمولكول هاي

مدار دستگاه سختي گير الكترونيكي-8شكل

روش غير شيميايي و بدون نياز به مواد شيميايي افزودني به آب و در حال حاضر سختي گيري و رسوب زدايي الكترونيكي به عنوان يك سازگار با محيط زيست با خواص بسيار مفيد ديگر براي صنايع مختلف همواره به عنوان جايگزين مناسبي براي روش هاي پيشين مطرح

.است

به علت ضعف در تحليل عملكرد از ، فراوانعلي رغم كيفيت كاركردي مناسب و مزايايكه سختي گيري، پااليش الكترونيكي آب است .ديدگاه تئوري هاي فيزيكي و شيميايي نفوذ آن در بازارهاي تجاري چشمگير نبوده است

17از14صفحه

مورد استفاده با تحقيقات وسيعي كه در سطوح دانشگاهي و مراكز تحقيقاتي انجام شده است روشهاي الكترومغناطيسي اخيردر چند سال ين تئوريهاي قابل قبولي نيز ارائه شده كه اين امر چشم انداز بسيار مناسبي براي اين تكنولوژي سودمند ترسيم همچن. قرار گرفته است

.نموده است

سختي گير الكترونيكي سيستمي است كه از طريق اعمال يك ميدان الكترومغناطيسي بر آب مانع رسوب گذاري بر سطوح و ديواره ها.مي شود

ي گير الكترونيكيدستگاه سخت-9شكل

استفاده كرد؟EDSهايي مي توان ازي چه نوع آببرا

را روي EDSدر عمل مي توان. اين تكنولوژي روي محدودة وسيعي از آبها امتحان شده و در تمامي موارد عملكرد چشمگيري داشته است.آبهاي با سختي كم تا آب فاضالب استفاده كرد

EDSرزيني دارد؟هاي چه تفاوتي با روش

.هاي سديم مبادله مي شوندهاي كلسيم با يوندر سختي گير رزيني با عبور آب از سختي گير يون

.هاي سديم بر خالف كلسيم در آب كامالً حل شده و رسوب نمي كننديون

.استفاده مي شود(MAKE UP)سيساتأو عموماً از آن در سر راه آب ورودي به ت (CWT)هاي شيميايي فرآوري آب استاين روش جزء روشبا معلق سازي ذرات كربنات كلسيم مانع رسوب گذاري آنها مي شود و به منظور عملكرد (PWT)فيزيكيبه عنوان يك روش EDSدر حاليكه

.صحيح بايد در ورودي هر دستگاه به صورت مجزا نصب شود

17از15صفحه

EDSارند؟هاي سختي گيري رزيني چه تاثيري بر يكديگر دو روش

EDSو سختي گير رزيني دو مقولة كامالً جدا از يكديگر بوده و هيچ گونه تداخلي در عملكرد يكديگر ايجاد نمي كنند، به اين ترتيب)به عنوان مثال در ديگ بخار. (مي توان آنها را در كنار يكديگر نيز استفاده كرد

EDSرسوب از قبل تشكيل شده را چگونه حل مي كند؟

هاي بزرگتر را بازيافزايش حالليت آب از يكسو و ايجاد ذرات كوچك كربنات كلسيم كه نقش هسته هاي كوچك جهت ايجاد كريستال.مي كنند از سوي ديگر به تدريج رسوب روي سطوح را در آب حل مي كند

ابعاد ذرات محلول معلق كربنات كلسيم در چه حدي است؟

.د با ميكروسكوپ الكتروني صورت گرفته حداكثر با ابعادي در حدود چند ده ميكرومتر مشاهده شده اناين ذرات در مشاهداتي كه

چگونه است؟EDSبر عملكرد)در سيكل برج خنك كن(اثر افزايش سختي آب

و ) تمام فصل نيستندكه( اين مساله در سيستم هاي غير صنعتي . در اثر تبخير آب در برج خنك كن به تدريج سختي كل زياد مي شودمشكلي ايجاد نكرده و در نهايت در انتهاي فصل با تخليه آب سيستم سختي ) مثالً تهران(خصوصاً در مواردي كه ميزان تبخير زياد نيست

.نيز خارج مي شود

(BLOW DOWN)آب كشيدر مورد سيستمهاي صنعتي و يا در مواردي كه ميزان تبخير باالست مي بايد ميزان ماكزيمم سختي را با زير

.اين ميزان ماكزيمم بسته به شرايط محيط و كيفيت آب تخمين زده مي شود. كنترل كرد

هاي بخار چگونه ارزيابي مي شود؟در ديگEDSكاربرد

لكـرد امتحـان شـده و عم FIRE TUBE هـاي تنهـا در ديـگ EDSتا به حـال . هاي بخار شرايط ويژه اي از نظر فشار و حرارت دارندديگبايـد توجـه داشـت در . نصب نشده است WATER TUBEديگهايمناسبي نيز داشته است ، اين در حالي است كه هنوز اين سيستم روي

مـشابه ( به تنهايي در ديگ بخار استفاده مي شود الزم است با زيرآب كـشي غلظـت آب درون ديـگ را كنتـرل كـرد EDSمواردي كه ازدر عين حال استفاده از سخت گير الكترونيكي در كنار سـختي گيـر رزينـي در كـاهش ). استفاده مي شود حالتي كه از سختي گير رزيني .دفعات زيرآب كشي مؤثر است

بر خورندگي آب تاثير مي گذارد؟EDSآيا

)مثل افزايش حالليت( تنها بر خصوصيات فيزيكي آب مؤثر است EDSخير، خورندگي از خصوصيات شيميايي آب است و

EDSشود؟كجا نصب مي

EDS در ورودي هر سيستم نصب مي شود و بهتر است محل نصب آن هرچه بيشتر به سيستم نزديك بوده و روي بخش مستقيمي از لوله.نصب شود

17از16صفحه

دارد؟EDSجنس لوله چه تاثيري بر عملكرد

اينچ، اين سيستم روي لوله اي با جنس 2ه هاي باالي الزم است در انداز،هاي مغناطيسي استبه دليل ماهيت تحريك كه از جنس پالس.نصب شود) و يا ترجيحاً فوالد غير مغناطيسيPVCمس،(غيرمغناطيسي

دارد؟EDSپمپ چه تاثيري بر عملكرد

ز سيستم همواره قبل اEDSپمپ به دليل ايجاد جريان هاي آشفته مي تواند هسته هاي كربنات كلسيم را از بين ببرد به همين دليل.اصلي و بعد از پمپ نصب مي شود

؟چگونه استEDSاثرات دبي بر عملكرد

ذرات محلـول معلـق كربنـات كلـسيم تـه نـشين ) متـر بـر ثانيـه 1كمتر از ( وابسته به دبي نيست ولي در سرعتهاي پايين EDSعملكردبراي ميزان باالي سرعت محدوديت شناخته شـده اي . مطلوب نيستمي شوند و اين امر اگرچه جمع آوري آنها را ساده مي كند ولي گاهي

.براي سختي گير الكترونيكي وجود ندارد

آيا روشي براي استخراج ذرات محلول معلق كربنات كلسيم از آب وجود دارد؟

:اين ذرات به دو طريق قابل استخراج هستند

اين فيلترها در . كمك فيلترهايي با ابعاد ميكرو متر آسان مي كنداستفاده از خاصيت افزايش اندازه كه جمع آوري آنها را به•.هاي كوچك به فرم موازي در مسير استفاده كردسايز هاي بزرگ به صرفه نيستند وبايد از مدل

كفبه طور مثال در (هاي با سرعت و فشار پايين مي شود استفاده از خاصيت افزايش وزن كه موجب ته نشيني آنها در جريان•.)هاي خنك كنبرج

17از17صفحه

موارد كاربرد دستگاه سختي گير الكترونيكي-10شكل