SU KALİTESİ: Soğutma Kulesi Sağlığı ve Çalışması için Esastır.
Çeviri: Hüseyin BULGURCU
* Christopher M. O'Boyle, endüstriyel proses, güç, soğutma ve HVAC uygulamaları için evaporatif soğutma ve endüstriyel soğutma sistemleri üreticisi olan Evapco Inc., Taneytown, Md.'de satış ve pazarlamadan sorumlu kıdemli başkan yardımcısıdır.
Sistem genelinde tutarlı su kalitesinin korunması, tüm kondenser su sisteminin sağlığı için önemlidir. Yandaki fotoğrafta bir teknisyen kule takviye suyuna katı kimyasallar eklemektedir.
Herhangi bir endüstri profesyoneli, suyun buharlaşmalı soğutma sistemi performansının ana bileşeni olduğu konusunda hemen hemfikir olacaktır. Soğutma kuleleri, evaporatif kondenserler veya sıvı soğutucular gibi evaporatif soğutma ekipmanlarında, uygun ısı transferi ve ekipmanın sağlıklı hizmet ömrü için su kalitesi esastır. Aynı su aynı zamanda soğutucuların, proses ekipmanlarının veya evaporatif soğutma ekipmanına bağlı bina sistemlerinin çalışması için de gereklidir. Ancak, bazı operatörler veya bina sahipleri, mevcut tamamlama suyunun kalitesinin ve kondenser suyunun devam eden su arıtmasının ekipmanın devreye alınmasını, operasyonel su verimliliğini ve ekipmanın ömrünü nasıl etkileyebileceğini anlayamamaktadır.
Evaporatif soğutma sistemleri devreye alındığında, ilk dolum sırasında su kalitesine çok dikkat edilmelidir. Devreye alındıktan sonra, sistem genelinde tutarlı su kalitesinin korunması, tüm kondenser su sisteminin sağlığı için önemlidir. Aslında, tamamlama suyu kalitesinin ve su arıtma programlarının tutarlılığının evaporatif soğutma sistemlerinin performansı üzerinde doğrudan etkisi olduğu kanıtlanmıştır. Verimliliği, kullanılabilir çalışma süresini, bakım ihtiyaçlarını ve nihayetinde ekipman ömrünü etkiler.
Şekil 2. Evaporatif soğutma sistemlerinin optimum performansını sürdürmek, üreticinin tavsiyelerine dayalı tutarlı
bir su arıtma programı uygulamak için ekipmanın yapım malzemelerinin ve yerel tamamlama suyu kalitesinin anlaşılmasını gerektirir.
Ne ölçüde? Evaporatif bir soğutma sistemi için bir mal sahibinin ilk maliyeti genellikle karar verme faktörü olarak görülür. Bununla birlikte, iki temel faktörü (mevcut tamamlama suyunun kalitesi ve su arıtma programının tutarlılığı) hesaba katan daha geniş bir görüş, daha düşük bir toplam sahip olma maliyetine yol açabilir. Mevcut takviye suyunun kalitesi ve arıtmanın tutarlılığı göz ardı edildiğinde, kötü su koşulları iki ila yedi yıl gibi kısa bir sürede bir soğutma sistemini mahvedebilir. Su kalitesi ekipman seçim sürecinin bir parçasıysa ve su arıtımı sürekli olarak sürdürülürse, aynı sistem 15 ila 20 yıl sürebilir.
Genellikle su, endüstriyel kullanımlar için istenmeyen yan etkilere neden olabilen bir özellik olan evrensel bir çözücü olarak adlandırılır. Su, oksijen ve karbondioksit gibi gazlar da dahil olmak üzere birçok maddeyi çözer. Sonuç olarak, su metallerin korozyonuna neden olabilir.
Ayrıca, buharlaşmalı bir soğutma sisteminde su konsantre olduğundan, çözünmüş iyonlar bazı minerallerin çözünürlüğünü aşabilir ve ölçek oluşturabilir. Bir sisteme tamamlama suyu kaynağından giren bakterilerin sayısı artabilir ve bu da kirlenme, korozyon veya Lejyonella bakterileri gibi istenmeyen mikroplarla ilgili zorluklar yaratabilir.
Şekil 3. Laboratuvar analizi, su numunelerinde bulunan iyonları ölçer.
Bu sorunlar aşağıdakilerin önemini vurgulamaktadır:
- Uygun inşaat malzemelerinin seçilmesi.
- Etkili bir tedavi programı uygulamak.
- Önleyici bakım rutinini bir yere koymak.
Bu üç adım, soğutma suyu sistemlerinin verimli çalışmasını ve hizmet ettikleri ekipman için uygun bir hizmet ömrü sağlamaya yardımcı olacaktır.
Su Kalitesini Korumak: Neler Dahildir?
Uzmanlar genellikle soğutma suyu arıtımının özelliklerini ya üç ayaklı bir tabure ya da bir üçgen olarak açıklar. Bu analojilerin her ikisi de etkili bir su arıtma programının üç hedefinin birbiriyle bağlantılı olduğunu göstermektedir: kireç, mikrobiyal büyüme ve korozyonu kontrol etmek. Etkili bir su arıtma programı tasarlamak, projenin tamamlama suyunun hem kalitesinin hem de bileşiminin anlaşılmasıyla başlar. Amaç, aynı anda ekipman hizmet ömrünü en üst düzeye çıkarırken, istenen ısı transfer verimliliğini sürekli olarak koruyabilen bir su arıtma sistemi tasarlamaktır.
Bu soğutma sistemleri, öncelikle saf suyun buharlaşması yoluyla ısıyı reddeder. Buharlaşma yoluyla ısı atıldığından, tamamlama suyunda çözünen alkalinite, kalsiyum, klorür, sülfat ve silika gibi iyonlar devridaim suyunda daha konsantre hale gelir. Tutarlı bir şekilde kontrol edilmezse, bu çözünmüş iyonların konsantrasyonu korozyon potansiyelini artırabilir veya kalsiyum karbonat gibi tortuların oluşumuna yol açabilir. Kalsiyum karbonat tortusu birikintileri ısı transferini engeller ve bunlar, ekipmanın hizmet ömrünü azaltabilecek alt tortu korozyonuna neden olabilir.
Evaporatif soğutma sistemleri için üç ana tip arıtma sistemi kullanılmaktadır:
- Kimyasal su arıtma.
- Kimyasal olmayan arıtma.
- Hibrit sistemler.
Hepsi, korozyonu, mikrobiyolojik büyümeyi ve kireç oluşumunu en aza indirme ortak amacını paylaşır.
Kimyasal Su Arıtma: Onlarca yıldır, kondenser suyunu korumak için kullanılan kimyasal formülasyonlar ve biyositler iyi anlaşılmıştır. Daha yakın zamanlarda, katı ve granüler kimyasallar, azaltılmış çevresel ayak izleri ve iyileştirilmiş malzeme işleme ve operatör güvenlik profilleri nedeniyle popülerlik kazanmıştır.
Sıvı kimyasallar tipik olarak 350 ila 450 pound veya daha fazla ağırlığa sahip kovalar veya variller içinde sevk edilir ve depolanır. Katı ve tanecikli kimya, tesis veya tesis profesyonellerinin, büyük ölçüde azaltılmış ağırlık ve miktarları satın alırken, işlerken ve depolarken aynı aktif bileşenleri kullanmalarına olanak tanır. Ayrıca malzeme sıvı halde olmadığı için dökülemez, dolayısıyla olası tehlikelerin önüne geçilir.
Kimyasal Olmayan Arıtma: Son yirmi yıldır, kireç oluşumuna, korozyona ve mikrobiyal büyümeye karşı savaşta - sürdürülebilir seçenekler sunan - farklı kimyasal olmayan su arıtma sistemleri ve cihazları ortaya çıktı. Bazıları diğerlerinden daha güçlü bir başarı geçmişine sahiptir, ancak hepsi, kimyasal satın almaya, depolamaya ve beslemeye gerek kalmadan su arıtma için daha sürdürülebilir yöntemler sunmaya çalışır.
Darbeli güç teknolojisi, kimyasalların kullanımını azaltmak veya ortadan kaldırmakla ilgilenen evaporatif soğutma müşterileri tarafından en büyük ticari benimsemenin keyfini çıkarmıştır. Bu sistemler, soğutma suyuna darbeli elektrik alanları verir. Bu darbeli elektrik alanları, kimyasal reaksiyondan ziyade fiziksel eylemle ölçek, biyolojik ve korozyon kontrolü sağlar.
Fiziksel eylemin bir örneği, darbeli güçle çalışan teknolojinin ölçeği nasıl kontrol ettiği konusunda bulunabilir. Soğutma suyu darbeli elektrik alanlarından geçerken, tüm sularda bulunan doğal olarak oluşan küçük asılı parçacıklardan tohum kristalleri oluşur. Arıtılmış su normal çözünürlüğün ötesine geçtiğinde, kalsiyum karbonat tohum kristallerine bağlanır. Sonunda, kalsiyum karbonat, yapışmayan toz olarak bir soğutma sisteminin havzasına yerleşir.
Ekipman sahipleri, ölçek, mikrobiyolojik ve korozyonla mücadele etmek için fiziksel eylem modlarını kullanarak, istenen sistem performansını elde etmeye devam ederken kimyasal katkı maddelerine olan ihtiyacı azaltabilir veya neredeyse tamamen ortadan kaldırabilir.
Hibrit Su Arıtma: Birçok durumda su verimliliğini artırırken kimyasal kullanımını azaltabilen hibrit sistemler etrafında yeni bir alan gelişiyor. Teknolojileri birleştirerek, bu hibrit sistemler, kimyasallara olan bağımlılığı azaltarak zorlu su kalitesiyle etkin bir şekilde mücadele edebilir ve böylece çevresel etkileri azaltabilir.
Evaporatif soğutma sistemleri için iki ana tip hibrit su arıtma sistemi kullanılmaktadır. İlki, zorlu makyaj suyunu arıtmak, ek koruma sağlamak veya yerel düzenleyici gereklilikleri karşılamak için kimyasal olmayan bir arıtma cihazını hedeflenen kimya ile birleştirir. İkincisi, kimyasal kullanımını azaltmak, su verimliliğini artırmak veya her ikisini birden yapmak için bir kimyasal arıtma programı ile tamamlama suyu kalitesini iyileştirmek için bir ön arıtma sistemini birleştirir. Mevcut tamamlama suyu kalitesine bağlı olarak bu, su yumuşatma, iyon değişimi veya ters ozmoz (RO) teknolojisinin kullanımını içerebilir.
Özetlemek gerekirse, su kalitesi ve tutarlı su arıtma, tüm evaporatif soğutma sistemleri için temel yapı taşlarıdır. Evaporatif soğutma sistemlerinin optimum performansını sürdürmek, üreticinin tavsiyelerine dayalı tutarlı bir su arıtma programı uygulamak için ekipmanın yapım malzemelerinin ve yerel tamamlama suyu kalitesinin anlaşılmasını gerektirir.
