فیلتر شنی

کاربرد فیلتر شنی در حذف گل و لای از آب برگشتی مدار بسته صنعتی

مدارهای بسته صنعتی یکی از رایج ترین سیستم های گردش آب در صنایع مختلف هستند. این سیستم ها به دلیل مزایایی همچون کاهش مصرف آب، کنترل بهتر دما و صرفه جویی در انرژی مورد توجه قرار می گیرند. اما در کنار این مزایا، چالش هایی نیز وجود دارد که یکی از مهم ترین آن ها وجود گل و لای، ذرات معلق، رسوبات و کدورت در آب برگشتی است. ورود این ذرات به مسیر گردش آب می تواند عملکرد تجهیزات را مختل کرده و باعث کاهش راندمان، افزایش استهلاک و بروز مشکلات جدی در بویلرها، برج های خنک کننده، مبدل های حرارتی و پمپ ها شود. یکی از مؤثرترین روش های کنترل این آلودگی ها، استفاده از فیلتر شنی است.

در این مطلب، به طور جامع به نقش و کاربرد فیلتر شنی در حذف گل و لای از آب برگشتی مدار بسته صنعتی پرداخته می شود و اهمیت آن در حفظ کارایی سیستم به طور کامل توضیح داده خواهد شد.

اهمیت کیفیت آب در مدارهای بسته صنعتی

سیستم های مدار بسته صنعتی وظیفه دارند آب را در یک چرخه ثابت بین تجهیزات مختلف به گردش درآورند. این چرخه اگرچه بسته است، اما کاملاً در برابر آلودگی ایمن نیست. ورود آلودگی از طریق برج خنک کننده، نشتی ها، ذرات معلق موجود در هوا، خوردگی داخلی لوله ها یا ورود آب تازه رخ می دهد. این آلودگی ها شامل موارد زیر هستند:

گل و لای

رسوبات ریز معدنی

ذرات معلق فلزی ناشی از خوردگی

جلبک ها و مواد آلی

رسوبات ناشی از ترکیبات کلسیم و منیزیم

وجود این ذرات در آب، نقاط حساس سیستم را دچار مشکل می کند. از جمله:

گرفتگی لوله ها

کاهش راندمان حرارتی

افزایش افت فشار

افزایش مصرف انرژی

افزایش هزینه نگهداری

بنابراین تصفیه مؤثر آب برگشتی یک ضرورت اساسی محسوب می شود. فیلتر شنی به عنوان یکی از کاربردی ترین تجهیزات تصفیه ذرات معلق، نقش مهمی در این فرآیند دارد.

فیلتر شنی چیست و چگونه عمل می کند؟

فیلتر شنی یک دستگاه تصفیه فیزیکی مبتنی بر فیلتراسیون سطحی و عمقی است. این فیلتر با استفاده از بستر شن سیلیسی یا آنتراسیت، توانایی حذف ذرات معلق، گل و لای، کدورت و مواد نامحلول را دارد.

عملکرد فیلتر شنی شامل مراحل زیر است:

ورود آب آلوده به داخل مخزن فیلتر

عبور آب از بستر چندلایه شنی

شن درشت در پایین

شن متوسط در میانه

شن ریز یا آنتراسیت در بالا

گیر افتادن ذرات در میان خلل و فرج بستر

جمع آوری آب تصفیه شده از خروجی

تمام این مراحل بدون استفاده از مواد شیمیایی انجام می شود؛ ازاین رو یک روش اقتصادی، مطمئن و آسان برای کاهش کدورت و حذف گل و لای محسوب می شود.

چرا استفاده از فیلتر شنی در مدار بسته ضروری است؟

در مدارهای بسته صنعتی معمولاً تصور می شود که به دلیل بسته بودن مسیر آب، آلودگی به سیستم وارد نمی شود. اما واقعیت این است که:

برج های خنک کننده با تماس مستقیم هوا و آب، مقدار زیادی ذرات گرد و غبار وارد سیستم می کنند.

خوردگی در لوله ها باعث آزاد شدن اکسیدهای فلزی می شود.

آب میکاپ حاوی مقداری ذرات معلق است.

رشد میکروبی در صورت عدم کنترل، ذرات آلی تولید می کند.

این آلودگی ها به مرور زمان افزایش می یابند و اگر کنترل نشوند مشکلات زیر به وجود می آید:

تشکیل رسوب در مبدل های حرارتی و کاهش ظرفیت انتقال حرارت

افزایش مصرف برق پمپ ها

افزایش هزینه های تعمیرات سالانه

کاهش عمر تجهیزات مکانیکی

گرفتگی نازل ها و برج های خنک کننده

فیلتر شنی به دلیل توانایی بالا در حذف این ذرات، جلوی این مشکلات را می گیرد و کیفیت آب را در حد مطلوب نگه می دارد. در نتیجه سیستم با کمترین استهلاک کار می کند.

مزایای استفاده از فیلتر شنی در مدار بسته

۱) کاهش گرفتگی لوله ها و تجهیزات

فیلتر شنی با حذف ذرات معلق و گل و لای، مانع از تجمع رسوبات در لوله ها و مبدل های حرارتی می شود.

۲) کاهش افت فشار در سیستم

با تمیز ماندن مسیر آب، پمپ ها برای گردش آب فشار کمتری وارد می کنند.

این موضوع باعث کاهش مصرف انرژی و جلوگیری از فرسودگی پمپ ها می شود.

۳) افزایش بازدهی برج خنک کننده و مبدل ها

رسوب و کدورت باعث کاهش راندمان تبادل حرارت می شود.

پاکسازی آب توسط فیلتر شنی این مشکل را برطرف می کند.

۴) جلوگیری از رشد میکروارگانیسم ها

گل و لای بستر مناسبی برای رشد باکتری و جلبک است.

با حذف ذرات معلق، احتمال رشد میکروبی کاهش می یابد.

۵) کاهش هزینه های نگهداری و تعمیرات

با کاهش رسوبات و گرفتگی ها، نیاز به اسیدشویی و سرویس های سنگین کاهش پیدا می کند.

۶) افزایش طول عمر تجهیزات

تجهیزاتی مانند بویلرها، چیلرها و پمپ ها عمر بیشتری خواهند داشت.

فیلتر شنی چه ذراتی را از آب برگشتی حذف می کند؟

فیلتر شنی قابلیت حذف طیف گسترده ای از ذرات را دارد، از جمله:

گل و لای ناشی از برج خنک کننده

رسوبات معلق کربنات کلسیم و منیزیم

ذرات معلق فلزی مانند اکسید آهن (زنگ زدگی)

مواد آلی، جلبک ها و لایه های بیولوژیک

شن، ماسه و ذرات واردشده از آب شهری یا چاه

در واقع هرگونه ذره نامحلول با اندازه ۲۰ تا ۱۰۰ میکرون به راحتی توسط فیلتر شنی حذف می شود.

محل نصب فیلتر شنی در مدار بسته

فیلتر شنی معمولاً در مسیر Side Stream نصب می شود، یعنی بخشی از آب مدار از طریق یک لوله فرعی از سیستم جدا شده، وارد فیلتر می شود و پس از تصفیه دوباره به خطوط برگشت داده می شود.

دلایل استفاده از نصب ساید استریم عبارت اند از:

عدم ایجاد افت فشار در کل سیستم

امکان تصفیه تدریجی و مستمر آب

کنترل مؤثر کدورت بدون نیاز به توقف سیستم

محافظت بهینه از تجهیزات حساس

در برخی موارد نیز فیلتر شنی در خط اصلی نصب می شود، اما این کار معمولاً در سیستم هایی با دبی کم توصیه می شود.

اهمیت شست وشوی معکوس (Backwash) در فیلتر شنی مدار بسته

یکی از نکات مهم در عملکرد فیلتر شنی، انجام شست وشوی معکوس دوره ای است. در اثر تجمع ذرات و گل ولای در میان لایه های شن، مقاومت بستر افزایش پیدا می کند و بازده فیلتر کاهش می یابد.

با انجام بک واش:

ذرات از بستر خارج می شوند

شن ها احیا شده و حالت اولیه خود را پیدا می کنند

دبی عبوری از فیلتر به حالت عادی برمی گردد

مدت و دوره شست وشوی معکوس به عواملی مانند میزان کدورت آب، دبی، نوع شن و میزان استفاده بستگی دارد.

ویژگی های یک فیلتر شنی مناسب برای مدار بسته صنعتی

برای عملکرد مناسب در صنایع، فیلتر شنی باید ویژگی هایی داشته باشد:

بدنه مقاوم (فایبرگلاس یا فلزی)

قابلیت تحمل فشار بالا

بستر چندلایه با کیفیت مناسب

شیرهای مقاوم در برابر خوردگی

طراحی مناسب برای بک واش ساده

ظرفیت کافی متناسب با حجم آب سیستم

همچنین نوع شن مورد استفاده (سیلیس یا آنتراسیت) باید دارای دانه بندی استاندارد و خلوص بالا باشد.

تاثیر فیلتر شنی بر بهره وری کلی سیستم

به کارگیری فیلتر شنی تأثیر مستقیم بر افزایش بهره وری صنایع دارد. این تأثیرات شامل موارد زیر است:

کاهش چشمگیر توقف های ناگهانی خطوط تولید

افزایش راندمان انرژی تجهیزات سرمایشی و گرمایشی

کاهش هزینه های مصرف مواد شیمیایی ضد رسوب

کاهش تعداد دفعات اسیدشویی

کاهش خطر خرابی ناگهانی مبدل ها و پمپ ها

در نهایت، هزینه کم راه اندازی و نگهداری فیلتر شنی در برابر تأثیری که بر سیستم می گذارد، استفاده از آن را به یک انتخاب کاملاً اقتصادی و ضروری تبدیل می کند.

فیلتر شنی یکی از مؤثرترین و اقتصادی ترین روش های حذف گل و لای، رسوبات و ذرات معلق از آب برگشتی مدار بسته صنعتی است. این دستگاه با استفاده از بستر شن چندلایه قادر است ذرات معلق را از آب جدا کرده و کیفیت جریان گردش آب را بهبود دهد. استفاده از فیلتر شنی موجب افزایش راندمان تجهیزات، کاهش مصرف انرژی، افزایش عمر مفید سیستم و کاهش هزینه های نگهداری و تعمیرات می شود.

به دلیل آلودگی های دائمی که وارد سیستم های مدار بسته می شود، وجود فیلتر شنی نه تنها توصیه می شود، بلکه یک ضرورت اساسی برای حفظ سلامت تجهیزات صنعتی به شمار می آید.

جهت خرید فیلتر شنی میتوانید به سایت ناب زیست مراجعه نموده و یا با شماره 02188722027 و موبایل 09126147685 تماس بگیرید.