سختی گیر رزینی

سختی گیر رزینی یکی از پرکاربردترین تجهیزات تصفیه آب است. برای کاهش و یا حتی از بین بردن سختی آب، از سختی گیر رزینی استفاده می شود. با استفاده از رزین سختی گیر می توان به شکل قابل توجهی سختی آب را کاهش داد. نباید فراموش کرد که درجه سختی آب یک فاکتور برای مشخص کردن میزان سختی آب است. درجه سختی معمولا معادل یک میلی گرم کربنات کلسیم در آب است. ساز و کار این سختی گیر رزینی خانگی و صنعتی، تبادل یونی می باشد. با عبور آب از دانه های رزین کاتیونی، املاح موجود در آب حذف شده و درجه سختی آن کاهش می یابد. یون های کلسیم و منیزیم که عامل اصلی سختی آب می باشند، با یون های سدیم جایگزین می شوند و عملا سختی آب حذف می شود.

 

سختی گیر رزینی چیست؟

به دلیل وجود کاتیون های دو ظرفیتی و یا بیشتر ،سختی آب (Water Hardness)، به وجود می آید. قابل ذکر است که از مهم ترین فلزات دو ظرفیتی موجود در آب می توان از کلسیم و منیزیم نام برد. همچنین آهن، منگنز و آلومینیوم در آب های سطحی در غلطت های بسیار کم موجود می باشد. این نکته نیز قابل ذکر است که اغلب آب های زیر زمینی به علت تماس بیشتر با منابع کربناتی از نظر سختی آب غلظت بیشتری را در مقایسه با آب های سطحی خواهند داشت. با استفاده از سختی گیر رزینی می توان املاح موجود در آب را حذف کرد یا کاهش داد تا از ایجاد رسوب در سیستم های لوله کشی یا تاسیساتی مانند برج خنک کننده و دیگ های بخار جلوگیری شود. با کاهش سختی آب می توان طول عمر تجهیزات را افزایش داد و هزینه های تعمیر و نگهداری آن را به صفر رساند.

اهمیت استفاده از سختی گیر رزینی

آب های سطحی و زیرزمینی دارای املاح کلسیم و منیزیم است که به دلیل عبور از لایه های خاکی مقدار آن ممکن است بیش از اندازه استاندارد شود. استفاده از آب سخت برای کاربردهای مختلف معایب زیادی به همراه دارد. آب سخت به آبی گفته میشود که مقدار املاح کلسیم و منیزیم در آن بالا باشد و درجه سختی بیش از 500 ppm است. مصرف این آب منجر به بروز بیماری های کلیوی شده و در صنعت نیز تاثیرات منفی بر کیفیت محصولات ایجاد می کنند. به عنوان مثال، آب سخت رنگرزی را با اختلال مواجه نموده و کیفیت رنگ را کاهش می دهد. بنابراین حذف سختی آب در مصارف خانگی و صنعتی امری ضروری است.

سختی گیر آب به فرآیندهایی گفته می شود که در آن هدف کاهش کلسیم و منیزیم است که به شیوه های مختلف انجام میشود. این دستگاه ها در سیستم های تصفیه آب خانگی و صنعتی پیاده سازی شده و تاثیر چشمگیری در بهبود کیفیت آب دارند.

بیشتر بخوانید: آب سخت چیست و روش های کاهش سختی آب

کاربرد دستگاه سختی گیر رزینی

دو کاربرد متداول برای سختی گیر آب صنعتی، تغذیه دیگ بخار (بویلر) و برج خنک کننده (کولینگ تاور) هستند.

تغذیه دیگ بخار معمولاً از سختی گیر آب متناوب تشکیل می شود تا امکان تغذیه مداوم آب نرم را فراهم کند. به دلیل راندمان دیگ بخار، ظرفیت، مسئله اصلی در طراحی سیستم نرم کننده آب است. هرچه فشار عملیاتی دیگ بیشتر باشد، الزامات کیفی آب سختگیرانه تر خواهد بود.

در برج های خنک کننده، یک نرم کننده آب صنعتی کلسیم و منیزیم را از آب حذف می کند یا برای نرم کردن مداوم بخشی از آب به عنوان یک سیستم جریان جانبی استفاده می شود. این می تواند مقدار کلسیم و منیزیم را در آب حجیم برج حذف (یا حداقل مدیریت کند) و پتانسیل پوسته شدن رسوبات مرتبط با کلسیم و منیزیم را کاهش می دهد.

یک نرم کننده آب سفارشی با کیفیت بالا با کاهش مصرف انرژی، افزایش عمر اجزای سیستم و کاهش هزینه های تعمیر، به سرعت در هر یک از این کاربردها هزینه خود را پرداخت می کند.

سیستم سختی گیر رزینی آب می‌تواند در موارد زیر نیز به کار گرفته شود:

• در کاربردهای خانگی، باعث حذف رسوبات ایجاد شده در وسایل پخت‌ و پز، بهبود کیفیت غذاهای پخته‌ شده، کاهش بیماری‌های گوارشی و کلیوی و بهبود کارایی مواد شستشو کننده
• نرم كردن آب ديگ های بخار و مبدل های حرارتی.
• نرم كردن آب مورد نياز برج های خنك كننده و سيستم های سرمايشی
• حذف سختی آب چاه، آب های سطحی و حذف سختی آب شور.
• نرم كردن آب مصرفی صنايع رنگسازی و رنگرزی
• مورد استفاده در دیگ‌های بخار در صنایع مختلف، باعث افزایش طول عمر تجهیزات به دلیل کاهش میزان رسوب‌گیری انها
• سختیگیری از آب ورودی به موتورخانه‌ها برای تجهیزات حرارتی و گرمایشی که علاوه بر افزایش طول عمر آنها به دلیل کاهش میزان رسوب، ضریب انتقال حرارت در این تجهیزات بیشتر شده و با وجود کارایی بیشتر، انرژی کمتری مصرف می‌شود.

 

عملکرد سختی گیر رزینی

سختی گیر با استفاده از فرآیند تبادل یونی، یون‌های کلسیم و منیزیم را از آب سخت حذف می‌کند و یون‌های سدیم را جایگزین آنها می‌کند. در سختی گیر دانه‌ های کروی شکلی به نام رزین وجود دارد که املاح معدنی آب سخت را از بین می برند. این واحد حاوی چندین رزین پلاستیکی متخلخل است که با یون سدیم پوشانده شده است.

در ابتدا آب وارد مخزن می شود و از بستر رزین عبور می کند. زمانی که آب بر روی رزین در مسیر جریان می یابد، یون های مثبت کلسیم و منیزیم طبیعی موجود در آب که باعث سختی آب می شوند به رزین می چسبند. دانه‌ های رزین بار منفی دارند و یون ‌های کلسیم و منیزیم حاوی بار مثبت هستند. بارهای مخالف یکدیگر را جذب می‌کنند، به همین دلیل بخش منفی مواد معدنی موجود در آب به بخش مثبت رزین جذب می‌ شود.

آب سخت از بستر رزین عبور می کند و عوامل سختی آن جذب رزین می شود. با جذب این یون ‌ها، یون ‌های سدیم موجود در سطح رزین در آب آزاد می ‌شوند و آب به طور کامل سختی‌ گیری می شود و در نتیجه آب نرم در لوله ‌ها جریان می‌ یابد. این امر باعث آزاد شدن یون های سدیم در آب می شود تا تعادل بار الکتریکی روی رزین حفظ شود. به تدریج، بیشتر یون های سدیم به درون آب وارد شده و  رزین با یون های کلسیم و منیزیم اشباع می گردد. به صورت دوره ای باید رزین ها را با محلول غلیظ آب نمک (سدیم کلرید) شست، تا دوباره یون سدیم جایگزین کلسیم و منیزیم روی رزین ها شود.

طراحی و تولید سختی گیر رزینی

مهندسین فرایندی آب سازه، با اخذ اطلاعات اولیه از مهندسین و کارفرمایان محترم شامل شرایط پروژه، سختی آب ورودی اولیه، سختی آب خروجی مورد نیاز، نوع دستگاهها و سیستم های موتورخانه ای موجود به همراه کاتالوگ و دیتاشیت دستگاه ها، ابعاد موتورخانه یا فضای جانمایی دستگاه، ظرفیت سختی گیر رزینی را محاسبه می نمایند.

همچنین جنس بدنه، ابعاد و جنس لوله کشی، مقدار و لیتر رزین کاتیونی و نوع و سایز شیرآلات سختی گیر رزینی آب سازه را انتخاب و به همراه نقشه اولیه، کاتالوگ و پروپوزال فنی مهندسی و دفترچه محاسبات، به مهندسین و کارفرمایان محترم ارائه خواهند نمود. از این رو، سختی گیر رزینی کاتیونی آب سازه، صرفا یک محصول واحد نبوده و کلیه فرایند و پروسه طراحی تا تولید و راه اندازی، نظیر یک پروژه مهندسی در آب سازه، انجام خواهد شد.

سختی گیر رزینی شرکت آب سازه

یکی از پرفروش ترین محصولات گروه تخصصی آب سازه، سختی گیر رزینی می باشد. قیمت سختی گیر رزینی ارائه شده در این مجموعه به دلیل طراحی، تولید و ساخت سفارشی و اختصاصی در آب سازه مناسب و ارزان بوده و بدون واسطه این محصولات ارائه می شوند. به علت طراحی اصولی و دقیق فرایندی، کیفیت بالای رزین وارداتی، کیفیت بالای تولید مخزن فلزی و FRP در بدنه و کیفیت تولید و اسمبل کلیه مجموعه متعلقات و لوله کشی استاندارد، یکی از محصولات منحصر به فرد داخلی می باشد. همچنین در انواع سایزها و ظرفیت ها، از 25000 گرین الی 1 میلیون گرین و در موارد سفارشی در ظرفیت های بالاتر، قابل دسترسی و خرید می باشد.

جنس بدنه و مخزن اصلی سختی گیر آب، تاثیری در فرایند سختی گیری نداشته و فقط تعیین کننده نوع بدنه می باشد. بر اساس نوع کاربری و شرایط محیطی سایت و کارگاه،شرایط رطوبتی و جوی و همچنین بسته به ظرفیت های سختی گیر رزینی می توان مشخصات شیر و جنس بدنه را تغییر داد.

انواع سختی گیرهای رزینی آب سازه با بدنه فلزی ساخته شده از ورق های کربن استیل (ST-37) فولاد مبارکه با سند بلاست و سه مرحله پوشش اپوکسی، در کارگاه تولیدی آب سازه واقع در جاده مخصوص تهران، در حال تولید و قابل بازدید می باشد. مخازن اف آر پی FRP نیز به علت تکنولوژی پیشرفته در تولید این محصولات، به طور عموم از کشورهای اطراف ایران وارد می شوند و برای سختی گیر رزینی استفاده می شوند. با تولید سختی گیر با جنس بدنه فایبرگلاس، می توان عمر سختی گیر تولید شده در کارگاه را افزایش داده و هزینه های تعمیر و نگهداری آن را کاهش داد.

بیشتر بخوانید: pdf کاتالوگ سختی گیر رزینی آب سازه

سختی گیر رزینی فلزی

سختی گیر رزینی فلزی عمدتا از ورق گالوانیزه گرم با پوشش رنگ اپوکسی یا استیل ساخته می شود و به شکل استوانه عمودی می باشد. فشار کاری که سختی گیرها می توانند تحمل کنند بین 4 تا 7 بار است اما سختی گیر فلزی می تواند تا 20 بار فشار را تحمل کنند. برای ساخت این نوع سختی گیر به عدسی زن محدب فلزی نیاز است و بدون وجود آن نمی توان این دستگاه را تولید کرد. سختیگیر فلزی در ظرفیت های بالا بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

 

 

 

سختی گیر رزینی فایبرگلاس

سختی گیر رزینی فایبرگلاس از الیاف فایبرگلاس تنیده شده روی پلی اتیلن ساخته می شود. فشار کاری که این نوع سختیگیر می تواند تحمل کند، 14 بار می باشد. سختیگیر فایبرگلاس معمولا در رنگ های سفید و آبی تولید می شود. از مزایای آن می توان به وزن سبک مخزن سختی گیر ، بهداشت بالاتر نسبت به مخازن سختی گیر فلزی و ارزان تر بودن مخزن سختی گیر نسبت به نوع فلزی آن اشاره کرد.

 

 

سختی گیر رزینی با شیر تمام اتوماتیک

سختی گیر رزینی اتوماتیک قابلیت تنظیم برنامه برای احیای رزین را، با توجه به میزان سختی آب و مقدار مصرف، دارد. بدین منظور بدون نیاز به اپراتور می توان از تمام شیرهای آن استفاده کرد. سختی گیر تمام اتوماتیک صرفه اقتصادی بیشتری دارد، از راندمان کاری بالایی برخوردار است و هدر رفت آب در آن حداقل می باشد. بهتر است بدانید نمونه های تایوانی این نوع سختی گیر رزینی بهتر است و از مقبولیت بالاتری برخوردار می باشد.

سختی گیر رزینی با شیر نیمه اتوماتیک

سختی گیر رزینی نیمه اتوماتیک قابلیت تنظیم برنامه برای ارسال دستور مکش و کارکرد را ندارد و دارای شیر نیمه اتوماتیک یا شیر سولو ولو دستی می باشد. در این نوع سختی گیر نیمه اتوماتیک می توان در فاصله های زمانی معینی، حالت و جهت شیر را تغییر و عملیات بک واش را انجام داد.

تفاوت قیمت سختی گیر رزینی اتوماتیک و قیمت سختی گیر رزینی نیمه اتوماتیک در شیر اتوماتیک یا دستی آنهاست. پس دستگاه سختی گیر اتوماتیک قیمت بیشتری نسبت به سختی گیر نیمه اتوماتیک(دستی) دارد.

طرز کار سختی گیر رزینی نیمه اتوماتیک

ابتدا کنترل سختی آب توسط کیتهای سختی سنج انجام میگیرد و در صورت افزایش سختی خروجی آب نرم خروجی از سختی گیر

1. بک واش سختیگیر – سیکل شستشوی رزین ها Back wash سیستم
2. سیکل احیای مستقیم رزین ها توسط محلول آب نمک – احیای سختی گیر
3. سیکل شستشوی آرام  Slow Rines
4. سیکل شستشوی سریع Fast Rines
5. در انتها بعنوان نتیجه فرآنید بالا سیکل عمکرد نرم سازی آب

• عملیات مقدماتی راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک

1. لوله آب ورودی و خروجی دستگاه را به سیستم وصل کنید.
2. پس از باز کردن درب دریچه دست رو و سپس دریچه دسترو یا فلنج را محکم ببندید.
3. تانک نمک (حاوی محلول آب و نمک با غلظت مناسب) را زیر لوله آب نمک دستگاه قرار دهید.

• مرحله دوم راه اندازی رسوب گیر

1. ابتدا همه شیرها را بسته و شیر هواگیری دستگاه را باز کنید.
2. دسته شیر سولو را در وضعیت ( Run ) قرار دهید.
3. شیر ورودی را باز کنید در این حالت دستگاه به تدریج پر از آب می گردد.
4. به محض خروج آب از لوله هواگیری شیر هواگیری را ببندید.
5. شیر خروجی را باز کنید به این ترتیب دستگاه آماده بهره برداری و تصفیه آب است.

نکته : در حین بهره برداری از دستگاه سختیگیر , اطمینان حاصل کنید که فشار نسبی داخل مخزن بین (1.7 – 2.5 بار) باشد. اگر فشار داخل مخزن کمتر از (1.7بار) باشد, در آب بندی شیر سولو و مکش آب نمک اختلال ایجاد خواهد شد همچنین در فشارهای بالا ممکن است قطعات شیر سولو صدمه ببیند. در هرحال بهره برداری از شیر سولو در فشارهای بالاتر از (2.5 بار) به هیچ وجه توصیه نمی گردد.

اجزای سختی گیر رزینی

• مخزن اصلی

قسمت اصلی سیستم سختی گیر رزینی مخزن دستگاه می باشد. سختی گیر رزینی معمولا از جنس کربن استیل با پوشش اپوکسی و یا فایبرگلاس (FRP) به صورت استوانه عمودی می باشد، به نحوی که رزین کاتیونی بر روی بستری از سیلیس دانه بندی شده درون آن قرار می گیرد. بدنه مخزن می تواند با توجه به کاربرد و ظرفیت مورد نیاز متفاوت باشد.

• مخزن نمک

مخزن نمک معمولاً از جنس پلی اتیلن می‌باشد که شامل سنگ های نمک و آب هستند. هنگام شستشوی رزین کاتیونی از این مخزن استفاده می‌شود و توسط شیر سولویید والو (شیر کنترل جریان) محلول آب و نمک به داخل مکیده می‌شود و برای احیای رزین مورد استفاده قرار می‌گیرند. مخزن نمک در کنار مخزن اصلی رزینی قرار می گیرد تا در هنگام نیاز از آن استفاده بشود.

• رزین تبادل یونی

دانه های شیمیایی رزین که عمل سختی گیری آب را انجام می‌دهند، بر روی بستری از  سیلیس دانه بندی شده ریخته می‌شود. هر دستگاه سختی گیر با توجه به ظرفیتش از مقادیر مختلف رزین کاتیونی پر می‌شود. این رزین ها که قالبا با برندهایی نظیر پرولایت، لواتیت، هیدرولایت، آکوالایت، امبرلایت و غیره در بازار ایران موجود است، از نوع رزین کاتیونی قوی در سیکل سدیم می باشد. رزین های کاتیونی و آنیونی در مخزن سختی گیر استفاده می شوند. بسته به نوع سختی گیر ممکن است از دو مخزن جدا و یا یک مخزن متشکل از رزین کاتیونی و انیونی استفاده شود.

• شیر کنترل جریان

برای تنظیم ورودی مخزن و کنترل جریان مورد استفاده قرار می‌گیرد. این شیر یک چندراهی است که می توان با کمک آن جریان را کنترل کرد.

• نازل های پخش کننده و جمع کننده آب

نازل ها اغلب از جنس PVC می‌باشد که وظیفه جمع آوری آب نرم از کف مخزن سختی گیر را به عهده دارند. نازل‌ها بر روی صفحه‌ای با فواصل مشخص از هم قرار می‌گیرند. نازل ها می توانند از جنس برنجی و یا پلاستیکی باشند.

احیا سختی گیر رزینی چگونه انجام می شود؟

در سختی گیر رزینی انباشته شدن آلاینده ها و همچنین کلسیم و منیزیم (سختی آب) بر روی دانه های رزین، موضوعی بسیار مهم می باشد. این مواد می توانند تاثیر منفی بر روی عملکرد سختی گیر رزینی بگذارد. به همین دلیل باید به صورت دوره ای احیا سختی گیر رزینی صورت گیرد. روش های زیادی برای شستشو و احیا سختی گیرهای رزینی وجود دارد که با توجه به شرایط دستگاه می توان از آنها استفاده نمود.

 

چگونه سختی آب را اندازه بگیریم؟

برای تصمیم گیری در مورد اینکه آیا به یک نرم کننده آب صنعتی نیاز دارید یا خیر، سختی آب خود را با استفاده از کیت تست یا آزمایشگاه مستقل اندازه گیری کنید. اگر آب را از یک سیستم آب محلی تهیه می کنید، می توانید مستقیماً با آنها تماس بگیرید تا درباره سختی آب اطلاعاتی کسب کنید. همچنین می توانید نمونه ای از آب را به نزدیک ترین آزمایشگاه ببرید تا سختی آب را به شما گزارش بکنند.

بیشتر بخوانید: ابزار اندازه گیری سختی آب

فرمول محاسبه ظرفیت سختی گیر آب

در محاسبه ظرفیت سختی گیر رزینی پارامترهای متعددی باید در نظر گرفته شوند. رابطه و فرمول محاسبه ظرفیت سختی گیر به صورت زیر است:

• آب مصرفی در دستگاه G.P.M در نظر گرفته می شود
• سختی آب= سختی غیر مجاز-سختی مجاز
• T=G.P.M* P.P.M* T*60/17.1= زمان سیکل شستشو

مقدار رزین مورد نیاز برای دستگاه نیز از رابطه زیر قابل محاسبه است:

محاسبه آنلاین ظرفیت سختی گیر رزینی

ما یک ماشین حساب آنلاین برای محاسبه ظرفیت سختی گیر درست کردیم که کار رو برای شما راحت تر می کنه. فقط کافیه اعداد مورد نیاز رو وارد کنید تا بهتون بگه شما نیاز به سختی گیر با ظرفیت چند گرین دارید. 😉

مراحل نصب سختی گیر رزینی تولیدی آب سازه

یکی از مهمترین مسائل در نصب سختی گیر انتخاب محل مناسب می باشد. تجهیزات دستگاه ارسال شده توسط تولید کننده را بررسی می کنیم تا تمام اجزا در پکینیگ خریداری شده موجود باشد.

ابتدا نازل پایینی را به لوله رایزر با چسب به طور محکم متصل می کنیم. سپس لوله را درون مخزن فایبرگلاس قرار داده و قسمت اضافی که در بالا وجود دارد را برش می دهیم. این برش باید طوری باشد که از قسمت گلویی مخزن حداکثر 2 میلیمتر بالاتر و یا 5 میلیمتر پایین تر نباشد. بعد از برش ، قسمت برش خورده را صیقل می دهیم تا آسیبی به اورینگ یا واشر شیر کنترلی وارد نکند . با نوار چسب دهنه لوله رایزر را محکم می بندیم به شکلی که چیزی وارد لوله نشود.

بعد از اتصال لوله سیلیس را به کف مخزن اضافه می کنیم. به طوری که سیلیس کمی بالاتر از نازل پایینی قرار بگیرد و در مرحله بعدی رزین را درون مخزن می ریزیم. گلویی مخزن را کامل پاک می کنیم تا بعد از باز کردن نوار چسب از لوله رزینی وارد لوله نشود. نازل بالایی را محکم به شیر کنترلی متصل می کنیم سپس نازل سختی گیر را به لوله رایزر می بندیم.

نکته : توجه داشته باشید در هنگام ریختن رزین در داخل مخزن مواد زاید و اضافی وارد مخزن نشود.

محل نصب سختی گیر رزینی

• دستگاه در نزدیکی کفشور یا خروجی فاضلاب قرار گیرد برای تخلیه سریع آب
• محل قرار گیری فضای کافی برای نصب و نگهداری توسط تنکسین فنی را داشته باشد.
• دستگاه سختی گیر آب به دور از تجهیزات گرمایشی نصب شود.
• دستگاه نباید در معرض تابش نور آفتاب و بارش باران قرار گیرد اصولا در فضای سربسته باید نصب شود.
• دمای محیطی که مخزن در آن محیط نصب می شود حداقل باید 5 درجه سانتی گراد و حداکثر 50 درجه سانتی گراد باشد.
• دستگاه سختی گیر نباید در محیط های اسیدی و قلیایی نصب شود.

 

قیمت سختی گیر رزینی

با توجه به میزان رزین، ابعاد و جنس بدنه سختی گیر رزینی می توان قیمت آن را مشخص کرد. تفاوت قیمت بر اساس جنس بدنه به قیمت سختی گیر رزینی فلزی و سختی گیر رزینی فایبرگلاس تقسیم می شود. همچنین بر اساس نوع شیر استفاده شده در سختی گیر، یه قیمت سختی گیر رزینی شیر اتوماتیک و قیمت سختی گیر رزینی نیمه اتوماتیک تقسیم می شود. برای محاسبه و تعیین قیمت سختی گیر رزینی و دریافت مشاوره رایگان در ارتباط با طراحی مخزن سختی گیر می توانید با کارشناسان آب سازه تماس بگیرید.

سوالات متداول سختی گیر رزینی