بررسی ابتکاری جدید در حوزه رسوبزدایی
شرکت فرا الکتریک در سال ۱۳۸۳ با تولید EDS(رسوبزدای الکترومغناطیس) آغاز به کار کرد و یک سال بعد با تولید EDSi (رسوبزدای الکترومغناطیسی صنعتی) توانست جایگاه خود را در صنعت رسوبگیرهای غیر شیمیایی تثبیت کند. این شرکت در ادامه، طی ۱۰ سال فعالیت به تحقیق و تولید محصولات نوین در زمینه PWT پرداخت و در حال حاضر بیش از ۵۳ محصول در قالب ۸ شاخه اصلی تولید می‌نماید.
طی مصاحبه‌ای که با «مهندس هادی واعظی»، مدیر تحقیقات شرکت فرا الکتریک انجام داده‌یم، با یکی از تازه‌ترین محصولات این شرکت یعنی TDS Controller آشنا می‌شویم:
۱- لطفا برای شروع TDS Controller را به اجمال معرفی کنید؟
TDS Controller دستگاهی است برای سنجش و سپس تثبیت غلظت آب سیکل برج خنک‌کن در سطح مطلوب. به این منظور TDS Controller غلظت آب را از طریق سنسور رسانایی خود اندازه‌گیری کرده و با زیرآبکشی منظم آن را در حد مطلوب تنظیم می‌نماید.
این محصول از ۳ بخش اصلی تهیه شده: سنسور هدایت الکتریکی، بخش اصلی و شیر برقی.
سنسور هدایت الکتریکی که در شرکت فراالکتریک و با الهام از نمونه اروپایی طراحی و ساخته شده است، از نوع دو الکتروده و از جنس استنلس استیل ۳۱۶ است؛ در محدوده کار TDS Controller سطح دقتی کاملا مناسب داشته و در برابر خوردگی و شرایط نسبتا سخت برج‌های خنک‌کن مقاوم است. در ضمن سنسور دمای درون آن به شکل مناسبی تعبیه شده است. سنسور هدایت الکتریکی می‌تواند کارایی خود را در محدوده دمای ۰ تا ۵۰ درجه سانتی‌گراد و محدوده فشار ۰ تا ۵ بار، حفظ کند.
بخش اصلی، از یک منبع تغذیه سوئیچینگ و یک میکروکنترلر تشکیل شده که به خوبی در یک کیس آلومینیومی مستقر شده‌اند. یک ورودی برای برق شهری و یک خروجی ۱۰ آمپر برای کنترل شیر برقی، تمام چیزی است که باید توسط کاربر متصل شود؛ برنامه‌ریزی آن هم از طریق صفحه کلید ساده آن انجام می‌شود. طراحی بخش اصلی به‌گونه‌ای است که به سادگی در شرایط outdoor و در نزدیکی برج خنک‌کن نصب می‌شود و پاشش آب یا اشعه UV آفتاب تاثیر مخربی بر عملکرد آن ندارد.
شیر برقی (که تولید خود ما نیست) از مارک‌های معتبر بازار و متناسب با ظرفیت برج خنک‌کن انتخاب می‌شود. این محصول در محدوده mg/l 100 تا mg/l000/10دقت مناسبی دارد که برای اکثر برج‌های خنک‌کن ایران شرایط معقولی است.
۲- شاید بهتر باشد پیش از ورود بیشتر به بحث اصلی، بعضی اصطلاحات را توضیح دهید، مثلا TDS، رسانایی و زیرآبکشی؟
TDS یا Total Dissolved Solid، مجموع مواد جامد محلول در آب است که عموما بر حسب mg/Litr بیان می‌شود. کافی است ۱ لیتر آب را تبخیر کرده و ماده باقی‌مانده را خشک و سپس وزن کنیم تا میزان TDS مشخص شود. به‌عنوان مثالTDS در آب شهر تهران حدود mg/l 300 است ولی در آب خلیج فارس به mg/l 45000 می‌رسد!
در رابطه با رسانایی یا EC (Electro Conductivity) باید گفت که قابلیت عبور الکتریسیته از آب را نشان می‌دهد و معمولا بر حسب µS/Cm بیان می‌شود. از آن‌جا که قابلیت عبور الکتریسیته آب با میزان یون‌های محلول در آن متناسب است، ارتباطی کمابیش خطی بین EC و TDS وجود دارد.
در این‌جا باید به تفاوت سختی کل (TH: Total Hardness) و TDS هم اشاره کرد. TH تنها به درصد وزنی فلزات قلیایی خاکی (و پاره‌ای فلزات سنگین دیگر از جمله آهن) در آب بستگی داشته و دیگر املاح موجود در آب (از جمله سدیم، پتاسیم، سولفات یا کلراید) تاثیری در میزان آب ندارند، در‌حالی‌که TDS کل املاح موجود در آب را مورد سنجش قرار می‌دهد.
و در نهایت منظور از زیرآبکشی یاDrain یا Blow Down، تخلیه عمدی بخشی از آب سیکل برج خنک‌کن است. در اثر این کار بخشی از آب غلیظ سیکل از چرخه خارج شده و با آب تازه مسیر Make Up جایگزین می‌شود و در نتیجه غلظت آب کاهش می‌یابد.
۳- و چرا این کار (زیرآبکشی) لازم است؟
اساس کار برج خنک‌کن کاهش دمای آب از طریق تماس آب با هوا و البته تبخیر بخشی از آب است. در اثر تبخیر، آب در سیکل برج خنک‌کن دایما تغلیظ می‌شود و سطح املاح آن بالا می‌رود. غلظت آب یک برج خنک‌کن که در آن زیرآبکشی صورت نمی‌گیرد می‌تواند تا بیش از ۲۰ برابر غلظت آب ورودی (Make Up) افزایش یابد (در این حالت تنها پاشش آب از برج خنک کن حداکثر TDS را محدود می‌کند). در یک برج خنک‌کن ۱۰۰ تن با ۱ متر مکعب حجم آب در چرخش این اتفاق می‌تواند در کمتر از ۱ هفته انجام شود!
با افزایش غلظت آب در سیکل برج خنک‌کن، رسوب و خوردگی افزایش یافته و برج خنک‌کن به محیط مناسب‌تری برای رشد جلبک تبدیل می‌شود، در ضمن با افزایش فشار بخار (در نتیجه افزایش TDS)، راندمان برج خنک‌کن کاهش می‌یابد.
۴- چه روش‌هایی برای کنترل غلظت آب در برج خنک‌کن جود دارد؟
اگر روش کنترل دستی را کنار بگذاریم (که با توجه به خطاپذیر بودن و وابستگی زیاد به عامل انسانی چندان هم اشتباه نیست) می‌توان در کنار کنترل غلظت بر اساس رسانایی الکتریکی (روشی که در TDS Controller استفاده می‌شود) به تخلیه زمانی و تخلیه بر حسب حجم آب تغذیه (Make Up) اشاره کرد.
۵- این روش‌ها چه مزایا یا احتمالا کاستی‌هایی در مقایسه با TDS Controller دارند؟
تخلیه زمانی، مترادف با یک شیر برقی است که به یک تایمر ۲۴ ساعته متصل شده است و در فواصل زمانی مشخص برای مدت معینی شیر برقی را باز می‌کند. مهمترین مزیت آن بر TDS Controller قیمت پایین آن است؛ اما باید توجه داشت که در این روش میزان تبخیر، میزان پاشش (Drift)، کیفیت آب ورودی و نهایتا غلظت آب در نظر گرفته نمی‌شوند و تنها بر اساس محاسبات اولیه و تجربه، برنامه شیر برقی تنظیم می‌شود؛ هیچ‌گاه مطمئن نیستیم که TDS در سطح مطلوب کنترل شده است و تنها امیدواریم که در حدود آن بماند. این روش می‌تواند به TDS های بالا (در صورت تبخیر زیاد) یا هدر رفت زیاد آب (در دوره‌های نسبتا خنک) منجر شود.
تخلیه بر اساس آب تغذیه، شیوه پیشرفته‌تری است که بر اساس سنجش حجم آب تغذیه اقدام به زیرآبکشی می‌کند اما این روش TDS را اندازه‌گیری نکرده و همین‌طور نسبت به تغییر کیفیت آب ورودی واکنش نشان نمی‌دهد.
۶- آیا استفاده از این محصول یا محصولات مشابه برای محصولات تاسیساتی که از نرم‌کننده‌های رزینی یا RO بهره می‌برند هم توصیه می‌شود؟
به‌طور‌کلی به دلیل ماهیت برج خنک‌کن، آب موجود در آن دایما تغلیظ می‌شود. استفاده از RO تنها می‌تواند زمان رسیدن TDS به سطح غیر مجاز را افزایش دهد ولی آن را متوقف نمی‌کند. همچنین استفاده از سختی‌گیرهای رزینی تنها سطح مجاز TDS را – آن هم تا حدی- افزایش می‌دهد.
بنابر‌این فارغ از این‌که برج خنک‌کن از چه روشی برای حل مشکل رسوب استفاده می‌کند، TDS Controller یک همراه خوب برای آن خواهد بود.
۷- ولی TDS Controller باعث هدر رفت آب می‌شود؟
البته، بخشی از آب تخلیه می‌شود ولی باید توجه داشت که اولا حجم آب تخلیه شده در مقابل حجم آبی که در برج تبخیر می‌شود ناچیز است. دوما هزینه آب تخلیه شده قابل مقایسه با ضرر و زیان عدم تخلیه آب نیست. سوماTDS Controller همان کاری را که همیشه در برج‌های خنک‌کن انجام می‌شد انجام می‌دهد، ولی به شکلی کنترل شده و منظم و به این ترتیب با حجم تخلیه آب کمتر، پاسخ بهتری به‌دست می‌آید.
۸- آیا شرکت تمایلی به تولید محصولات دیگر در این حوزه دارد؟
یقینا؛ کنترل TDS – که در اثر تبخیر دایما افزایش می‌یابد – به برج‌های خنک‌کن محدود نمی‌شود و در دیگ‌های بخار اوضاع به مراتب پیچیده‌تر است. محصول بعدی ما TDS Controller برای دیگ بخار است که برای دیگ‌های بخار فشار پایین طراحی شده است و به‌زودی به بازار عرضه خواهد شد.