نحوه محاسبه سختی گیر موتورخانه چگونه است؟

محاسبه سختی گیر موتورخانه یکی از مهم ترین کارها قبل از طراحی و ساخت دستگاه است. در این مرحله ظرفیت سختی گیر، مقدار رزینی مورد نیاز و نمک دستگاه بر اساس فاکتورهای مختلف مانند دبی آب ورودی به دستگاه محاسبه میشود. عدم تناسب سختی گیر و ظرفیت آن با آب ورودی و خروجی مورد نظر می تواند به شدت بر کارایی دستگاه و تاسیسات موجود در موتورخانه آسیب وارد کند. به همین دلیل این مرحله با دقت بالایی انجام میشود. در ادامه نحوه محاسبه ظرفیت، مقدار رزین و نمک سختی گیر موتورخانه معرفی خواهد شد.

سختی آب چیست؟

قبل از پرداختن به ظرفیت و مقدار رزین مورد نیاز در سختی گیر ابتدا باید بررسی کنیم که سختی آب چیست؟ آب در حالت طبیعی و قبل از تصفیه به دلیل عبور از لایه های سنگی و خاکی زمین حاوی املاح متعددی از قبیل کلسیم و منیزیم است. این املاح اگر در حد استاندارد باشند، برای سلامتی بدن مفید بوده و به ندرت در بدنه لوله و تاسیسات در اثر حرارت دهی انباشته و رسوب می کنند. مقدار کم کلسیم و منیزیم آب را اصطلاحا آب نرم می گویند و مقدار آن حداکثر 150 ppm است. آب سخت به آبی گفته میشود که مقدار کلسیم و منیزیم بیشتر از این بازه باشد. آب با سختی متوسط دارای حداکثر 250 ppm و سختی آب بالا بیش از 250 ppm است.

با بالا رفتن درجه سختی آب، املاح موجود در آن افزایش پیدا می کند. این املاح با حرارت دهی خیلی زود بر روی جداره های لوله و تاسیسات موجود در موتورخانه از قبیل دیگ بخار و بویلر رسوب می کنند. به همین دلیل منجر به ضخیم شدن جداره های دیگ بخار شده و انتقال حرارت را با مشکل مواجه نموده و برای تبدیل آب به بخار به انرژی بیشتری نیاز خواهد بود. علاوه براین، لایه های رسوبی به مرور منجر به خوردگی سطح شده و باعث سوراخ شدن جداره های دیگ بخار و بویلر خواهند شد.

سختی گیر موتورخانه چیست؟

سختی گیر موتورخانه به تجهیزاتی گفته میشود که برای کاهش درجه سختی آب موتورخانه ها قبل از ورود به دیگ بخار و سایر تاسیسات استفاده میشود. سختی گیر موتورخانه از نظر نحوه عملکرد دارای تنوع بالایی هستند و رایج ترین آنها، سختی گیر رزینی است. این سختی گیرها از دانه های رزین برای جداسازی کلسیم و منیزیم استفاده می کنند. دقت داشته باشید که علیرغم استفاده از روش های مختلف برای تصفیه آب، درجه سختی آن در اغلب شهرها بیش از اندازه استاندارد است. به همین دلیل برای موتورخانه ها و در دستگاه های تصفیه آب خانگی مجدد سختی آب کاهش پیدا می کند.

سختی گیر موتورخانه دارای یک مخزن فلزی یا فایبرگلاس است و درون آن لایه هایی از دانه های رزین تعبیه میشود. آب با درجه سختی بالا وارد مخزن شده و از روی لایه و بستر رزینی عبور داده میشود. رزین قدرت تبادل یون بالایی داشته و سدیم موجود در آن با کلسیم و منیزیم آب جایگزین میشود. سپس آب با درجه سختی پایین از مخزن خارج میشود.

با گذشت زمان، دانه های رزین کارایی خود را از دست داده و سدیم آنها کاهش پیدا می کند. به همین دلیل نیاز به احیا داشته و از محلول آب و نمک برای این منظور می توان استفاده کرد. در نتیجه می توان گفت، در تمام انواع سختی گیر موتورخانه چند محاسبه مهم باید انجام شود. ظرفیت مخزن، مقدار رزین و مقدار نمک سه عامل مهمی هستند که به شدت می توانند بر راندمان و کارایی سختی گیر رزینی موثر باشند.

محاسبه ظرفیت سختی گیر موتورخانه

همان طور که اشاره شد، سختی گیر از یک مخزن فلزی یا فایبرگلاس تشکیل شده و آب با درجه سختی بالا وارد آن شده و بعد از تصفیه خارج میشود. ظرفیت این مخزن اهمیت زیادی دارد و باید با مق دار آب ورودی به آن تناسب داشته باشد. در غیر این صورت نمی تواند به اندازه مورد نیاز در خروجی آب تصفیه شده با درجه سختی پایین تحویل دهد.

برای محاسبه ظرفیت سختی گیر رزینی چند عامل مهم نقش دارند از قبیل:

• GPM: مقدار آب ورودی به دستگاه در روز
• PPM: تفاوت سختی مجاز و غیرمجاز آب

بر همین اساس مقدار ظرفیت سختی گیر موتورخانه (C) با رابطه زیر بدست می آید:

ظرفیت سختی گیر= 17.1 /60* 24*(دبی آب ورودی روزانه به دستگاه * تفاوت سختی مجاز و غیر مجاز)

به عبارت دیگر، اگر آب مصرفی در یک روز 8 مترمکعب باشد، درجه سختی آب 250 PPM و مقدار سختی آب مجاز موتورخانه 60 PPM، در این صورت ظرفیت سختی گیر برابر خواهد بود با:

128000 =17.1/(190*8*24*60) C=

محاسبه مقدار رزین سختی گیر موتورخانه

از دیگر موارد مهم در محاسبه سختی گیر موتورخانه، اندازه گیری مقدار رزین است. رزینی که در سختی گیر به کار می رود اگر کمتر از مقدار استاندارد باشد، خیلی زود نیاز به احیا خواهد داشت. برای محاسبه رزین سختی گیر موتورخانه می توان از رابطه زیر استفاده کرد:

مقدار رزین= 69/ ظرفیت سختی گیر

به منظور بهبود کارایی دستگاه، مقدار رزین بدست آمده از رابطه بالا در 1.5 ضرب میشود. دقت داشته باشید که مقدار رزین از حد استاندارد نباید بیش از اندازه بیشتر یا کمتر باشد.

محاسبه مقدار نمک سختی گیر موتورخانه

در کنار مخزن اصلی سختی گیر، مخزن کوچکتری حاوی محلول آب و نمک تعبیه میشود. این مخزن برای احیای دانه های رزین کاربرد دارد و در اغلب مواقع به صورت خودکار این روند انجام میشود. نمک مورد نیاز برای احیا به مقدار رزین دستگاه و ظرفیت آن بستگی دارد و بر اساس رابطه زیر محاسبه میشود:

مقدار نمک سختی گیر رزینی موتورخانه برای یک روز بر حسب کیلوگرم = مقدار رزین*0.24

جمع بندی

محاسبه سختی گیر موتورخانه به محاسبه ظرفیت، مقدار رزین و مقدار نمک تمرکز دارد و بر اساس درجه سختی آب و مقدار مجاز و غیرمجاز آن برای موتورخانه بدست می آید. علاوه براین، مقدار آب ورودی به مخزن در یک شبانه روز نیز تاثیر مستقیم بر ظرفیت و رزین و نمک دارد. به همین دلیل در محیط های مختلف و با توجه به میزان آب مصرفی مقدار بدست آمده از این فرمول ها متفاوت خواهد بود. ظرفیت سختی گیر موتورخانه در مجتمع های مسکونی با توجه به تعداد طبقات و نفرات ساکن در هر واحد محاسبه شده و در بخش های اداری و کارخانه ها مقدار دبی متفاوت است. این مرحله از طراحی نیاز به تخصص بالایی دارد و جوانب متعددی باید مد نظر قرار گیرند.