مقدار یا میزان رزین (resin) بکار رفته در یک سختی گیر رزینی به صورت مداوم باید تعویض گردد که در این مقاله به نحوه محاسبه مقدار رزین سختی گیر می پردازیم. مهمترین نکته در بررسی محاسبه مقدار رزین سختی گیرهای فلزی و فایبرگلاس دانستن دانش طراحی و محاسباتی و تخمین ظرفیت رسوب زدایی قلمداد میشود. البته ناگفته نماند که محاسبه مقدار رزین سختی گیر به عوامل مختلفی وابسته بوده که یکی از مهمترین آنها تعیین ظرفیت دستگاه است.
به عبارتی ساده تر به منظور محاسبه مقدار رزین سختی گیر باید ابتدا میزان ظرفیت این دستگاه را محاسبه نمود. تعیین ظرفیت سختی گیر رزینی شرط کافی برای تخمین مقدار رزین مصرفی به شمار می آید. که به منظور محاسبه ظرفیت سختی گیر پیشنهاد می گردد مقاله مربوط به آن را مطالعه نمایید. در این محتوا سعی بر این شده تا به دیگر عوامل محاسباتی مقدار و میزان رزین سختی گیر بپردازیم.
***به منظور شناخت بیشتر پیش زمینه به صفحه سختی گیر رزینی آب مراجعه نمایید.
در چه مواردی نیاز به تخمین مقدار رزین سختی گیر داریم؟؟
- در هنگام تعویض رزین دستگاه سختی گیر فلزی یا فایبرگلاس پس از دوره 2 ساله رزینهای کاتیونی نیاز به این موضوع داریم.
- در مواقع طراحی سختی گیر جدید برای موتورخانه، دیگ بخار، برج خنک کن و غیره که از اهمیت بالایی برخوردار است.
- زمانی که سیستم با عملکرد سختی گیر رزینی کارکرد خوبی نداشته و رسوب گرفتگی راندمان سختی گیر را کاهش داده است.
نکته مهم و ضروری: در موارد تعویض رزین انواع سختی گیر حتماً در نظر داشته باشید که تخمین مقدار رزین بر اساس حجم مخزن مطلقاً کار اصولی محسوب نمی‌گردد. بنابراین بهترین راهکار در اینگونه موارد محاسبه مجدد ظرفیت سختی گیر و یا ارجاع به کاتالوگ سازنده رسوب زدا پیشنهاد میشود.
رزین سختی گیر چیست؟
رزینها مواد پلیمری بوده که دانه بندی ریزی دارند و قالباً با رنگهای زرد، قهوه ای، سفید و یا آبی دیده می‌شوند. رزینها عمدتاً ساختاری کاتیونی (مثل سدیم) یا آنیونی دارند که در تماس با آب عملیات ion exchange را صورت می‌دهند. رزینها قالباً ظاهری متبلور (بلوری) داشته و اغلب به شکل یونهای Na+ یا H+ در سختی گیر بکار می‌روند. هدف اصلی رزین حذف یونهای سنگین آب همچون Ca+2 و Mg+2 بوده که این فرآیند را توسط تبادل یونی صورت می‌دهند.
اطلاعات بیشتر: انواع رزین سختی گیر
عوامل موثر بر تعیین مقدار رزین سختی گیر
- میزان گذر جرمی یا حجمی آب و یا عبارتی دیگر میزان سرعت گذر سیال آب از دستگاه
- ظرفیت محاسباتی سختی گیر رزینی که شرط لازم برای تعیین میزان رزین نیز خواهد داشت.
- آنالیز آب یا جزئیات میزان املاح موجود در آب که موجب انتخاب نوع رزین (کاتیونی یا آنیونی) میشود.
- تایم بک واش یا احیای سختی گیر که با توجه به شرایط طراحی تعریف میگردد.
- میزان سختی آب یا اصطلاحاً total hardenes که تاثیر بسزایی در محاسبه ظرفیت و میزان رزین نیز دارد.
- نوع رزین (کاتیونی، آنیونی یا میکس بد) و مدل رزین همانند C100 یا C100E و …
مراحل ساده در محاسبه مقدار رزین مصرفی سختی گیر
- روش اول: محاسبه مقدار رزین بر اساس ظرفیت سختی گیر
در این روش محاسباتی به ازای هر 30 کیلوگرین در سختی گیرهای رزینی کاتیونی میزان 25 لیتر رزین کاتیونی محاسبه میشود. البته پیش فرض این کار محاسبه ظرفیت سختی گیر بر اساس کیلوگرین میباشد. اگر قصد تعویض رزینهای پیشین دستگاه سختی گیر خود را دارید نیز پیشنهاد میگردد که ظرفیت دستگاه را از مشخصات فنی کاتالوگ دستگاه استخراج نمایید.
- روش دوم: تخمین بر اساس حجم مخزن سختی گیر رزینی
در ابتدا باید عرض کنم که این روش، یک راهکار سریع و البته با خطای زیاد قلمداد می گردد. در سختی گیر های فلزی به ازای حجم مخزن 50 الی 70 درصد را از رزینهای کاتیونی یا آنیونی پر می کنند. البته در این پیشنهاد حتماً در نظر بگیرید که جهت خروج رزین از بخش تخلیه حتماً از 2 الی 5 کیسه سیلیس نیز در بخش پایینی مخزن استفاده نمایید.
بسیاری از دیگهای بخار یا بویلرهای روغن داغ دارای یک سختی گیر فلزی سایز بزرگ در کنار خود می‌باشند. در اینگونه مواقع بهترین راهکار جهت طراحی مجدد میزان رزین محاسبه 70 درصدی حجم رزین میباشد. سختی گیرهای دیگ بخار عمدتاً مقدار زیادی رزین جهت تبادل یونی آب مصرفی دیگ نیازمند هستند.
- روش سوم: محاسبه مقدار رزین بر اساس ظرفیت گذر آب از سختی گیر
فرمول زیر حجم رزین مورد نیاز جهت تبادل یونی سختی گیر از طریق میزان دبی آب در گردش محاسبه می نماید. در فرمول زیر V همان حجم رزین مصرفی بر اساس لیتر میباشد. Q معادل دبی آب در گردش بر اساس gpm بوده و سختی آب هم میزان یونهای سخت آب براساس ppm میباشد. این فرمول کاربرد زیادی در میان مهندسان در جهت طراحی سختی گیر آب استخر دارد.
V=Q*TH*0.058
- روش چهارم: تخمین میزان رزین براساس ظرفیت برودتی برج خنک کننده
عملاً به ازای هر تن تبرید در برجهای خنک کننده 3 گالن بر دقیقه آب در گردش محاسبه می کنند. از طرفی دیگر 1.5درصد آب گردشی نیز معادل آب جبرانی این تجهیز میباشد. از این رو با ادغام فرمول فوق با موارد گفته شده به صورت تخمینی میتوان میزان رزین سختی گیر برج خنک کن را محاسبه کرد. در عمل باید بیان کرد که میزان حجم رزین سختی گیر کولینگ تاور 25 درصد ظرفیت برودتی برج بوده است.
مطالب مشابه با نحوه محاسبه مقدار رزین مصرفی سختی گیر
