یکی از پرکاربردترین تجهیزات در صنایع مختلف، نازل اسپری ها هستند، که یک سیال را بصورت قطرات با ابعاد مختلف و الگوی خاصی بر روی سطوح میپاشد. سیال پر کاربرد در صنایع مختلف "آب" است که برای خنک کاری، ایجاد رطوبت، حذف گرد و غبار، شستشوی سطوح و ... مورد استفاده قرار میگیرد. سیال پر فشار از مجرای باریک نازل اسپری عبور میکند و پس از خروج از آن با کاهش شدید فشار مواجه میشود. کاهش فشار، رسوبگذاری را افزایش میدهد و به همین دلیل ابتدا در مجرای خروجی نازلها رسوب تشکیل شده و با افزایش رسوب، سرعت خروجی کاهش و به مرور زمان کل مجرا نیز مسدود میشود. به دلیل تعدد نازل اسپری ها، عموماً سرویس و نگهداری و تمیز کردن آنها دشوار و دارای هزینه راهبری است. از سوی دیگر رسوب و سختی آب موجب استهلاک نازلها و از بین رفتن آنها میگردد. از همین رو آلیاژهای مقاوم نظیر کاربید تنگستن و استینلس استیل مورد استفاده قرار میگیرند که بسیار گران قیمت هستند. نازل اسپریها در صنایع مختلفی نظیر صنعت آهن و فولاد سازی و گندوله سازی آهن، صنایع کشاورزی و صنایع غذایی، صنایع سیمان،
برجهای خنک کن تجاری و صنعتی، صنایع کاغذ، ایرواشرها و ... کاربرد دارند. تکنولوژی رسوبزدایی هیدروفلو، یکی از ساده ترین روشهای محافظت نازل اسپری ها در مقابل رسوب و خوردگی است. کریستالهای ایجاد شده توسط رسوب زدای هیدروفلو بسیار ریز بوده و در محدوده 10 الی 50 میکرون هستند که عملاً در هیچ نازلی ایجاد گرفتگی نمینمایند. این کریستالها قادر هستند رسوبات قدیمی را نیز باز کرده و پس از طی زمان رسوب گیری به هیچ عنوان، نازلها دچار گرفتگی نخواهند شد.
نصب رسوبزدای هیدروفلو در نازل اسپری کارخانه سیمان بجنورد
نازل اسپریهای برج خنک کننده خط سیمان، جزء پر دردسرترین تجهیزات تاسیساتی و صنعتی هستند. کنترل سختی آب در تصفیههای کارخانههای سیمان به مرور زمان به فراموشی سپرده میشود. چندین علت برای آن وجود دارد، اولاً کارخانجات سیمان در نقاطی احداث میشوند که به معادن اولیه آهک، کائولن و ... نزدیک هستند به همین علت عمدتاً چاههای آب زیرزمینی اطراف کارخانه دارای سختی بالا هستند نکته دوم این است که حجم آب سختی گیری شده یا اصطلاحاً آب نرم در کارخانجات سیمان بسیار بالاست. چنانچه 1200 متر مکعب آب نرم در شبانه روزی نیاز است حدود 1400 الی 1500 متر مکعب آب خام باید برداشت شود و این حجم از سختی گیری آب، انرژی بسیار زیادی شامل نفر – ساعت پرسنل بهره برداری، انرژی الکتریکی پمپها، خرید و نقل و جابجایی نمک و نهایتاً هدایت و مدیریت پسآب نمکی دارد.
نکته سوم مشکلات زیست محیطی سختی گیرهای رزینی است. تولید 150 الی 250 متر مکعب پسآب نمکی و آهکی آب بزرگترین ضرر را برای منابع آب زیر زمینی است و موجب شوری آب و خشک شدن چاههای آب میگردد.
نکته چهارم استهلاک و از بین رفتن "رزینهای سختی گیر" است. هزینه بسیار گزافی جهت بازسازی سختیگیرهای رزینی انجام میشود اما به مدت کوتاهی سختی آب خروجی افزایش مییابد و عملاً صرف این حجم از انرژی، آب ، پرسنل بهره برداری کاری عبث و بیهوده است و تاثیری در کاهش سختی آب نداشته و به همین علت به مرور زمان، سختی گیرهای کارخانجات سیمان از مدار بهره برداری خارج میگردند.
در سمت مقابل حالا که آب سخت وارد مدارهای لوله کشی کارخانه میگردد، مشکل رسوب فراگیر و تشدید شده و به همین علت در کارخانجات سیمان روزانه 1 یا 2 نوبت نازل اسپریهای برج خنک کن بازدید میشوند و نازلهایی که دارای گرفتگی هستند تعویض میگردد. این نازلها فرصت زمان مناسب اسید شویی و تمیز شده و آماده بهره برداری مجدد میشوند. رسوبگذاری در نازل اسپریهای برج خنک کن سیمان خیلی سریع اتفاق میافتد و دلیل آن دمای بسیار بالای محل نصب (حدود 250 درجه سانتیگراد) و فشار بالای آب و سختی آب است.
تشکیل رسوب در نازل اسپریها دمای دود، گاز، گرد و غبار خروجی کوره را افزایش میدهد که در مرحلهی غبارگیری مشکلات عدیده بوجود میآورد. اصطلاحاً شره کردن یا ریزش آب از نازل بجای اسپری شدن باعث تشکیل رسوبات سیمانی بر روی جداره داخلی برج شده و افزایش وزن سازه به مرور زمان خطرات واژگونی آنرا بدنبال خواهد داشت.
رفع سختی نازل اسپریها با کاربرد رسوبزدای هیدروفلو
شرکت رادین گستر سینا در سال1390 و 1392، دو دستگاه رسوب زدای هیدروفلو مدل P-100 بر روی مدار نازل اسپری برجهای خنک کن خط 1 و 2 تولید نصب نمود. از مزایای رسوبزدای هیدروفلو این است که سرعت بالای آب یا به عبارت دقیقتر توربولان سیال، مانعی برای تشکیل کریستال در داخل آب نیست. با ارسال سیگنال از طرفین محل نصب کریستالهای سختی آب داخل لوله با ابعاد بسیار ریز و میکرونی تشکیل شده که خللی در عبور از مقاطع باریک نازلها بوجود نمیآورد.
این کریستالها سایر املاح سختی را به خود جذب و به قطر حدود 10 الی 20 میکرون (حداکثر) میرسند. سپس از محل نازل خارج و به داخل فضا اسپری میشود. با استفاده از رسوب زدای هیدروفلو نیازی به استفاده از روشهای سختی گیری آب نظیر سختیگیرهای رزینی تصفیه خانههای آب صنعتی، سیستمهای آب شیرین کن صنعتی نیست و مستقیماً میتوان از آب سخت استفاده نمود. پس از نصب موفق رسوبزدای هیدروفلو این شرکت موفق به دریافت نامه رضایتمندی مشتری از شرکت سیمان بجنورد در سال 1391 گردید و در سال 1392، بخاطر کیفیت عملکرد دستگاهها، مجدداً خرید دستگاههای رسوب زدای هیدروفلو برای نازل اسپری خط 2 سیمان بجنورد انجام گردید. لازم به توضیح است که در سایر مدارهای خنک کاری فرآیند سیمان نیز رسوبزداهای هیدروفلو نصب شده که در پروژههای موفق آتی به آن خواهیم پرداخت.
کاربرد رسوبزدای هیدروفلو در نازل اسپریهای شرکت Pepsico Walkers
شرکت Pepsico Walkers بزرگترین تولید کننده چیپس در انگلستان است که در دنیا تحت برند Lays نیز شناخته میشود. این مجموعه 50 درصد سهم بازار فروش چیپس در انگلستان را دارا بوده و در کارخانه واقع در شهر لستر سالیانه 800 تن سیب زمینی را به 11 میلیون بسته چیپس تبدیل مینماید.
تشکیل رسوب در نازل اسپریها:
در یکی از خطوط تولید، تعداد زیادی نازل اسپری نصب شده تا آب سرد را بر روی محصول اسپری نماید. هر یک از این نازلها دارای مجرای بسیار کوچک با قطر تقریبی 200 میکرون است که بسیار مستعد برای رسوب گذاری است.
مهمترین دلیل علمی تشکیل رسوب در نازل اسپریها کاهش و افت فشار سیال در زمان خروج از نازل اسپری است که موجب کاهش حلالیت املاح سختی آب شده و رسوب در خروجی مجرای نازل تشکیل میشود.
طبق روال بهره برداری و تولید در کارخانه PepiscoWalkers هر هفته در نازل اسپریها رسوب تشکیل شده، با توقف فرآیند تولید، نازل اسپریها باز شده جهت جایگزین میگردید. نازل اسپریهای باز شده جهت اسید شویی، تمیز کاری و باز کردن مجاری به کارگاه تعمیرات و نگهداری منتقل میگردد.
تمیزکاری نازلها نیاز به مستقرق کردن آنها در اسید به مدت 3 ساعت داشت و صرف زمان تمیز کاری توسط پرسنل داشت.
این مجموعه قبلاً هم از دستگاههای رسوبزدای هیدروفلو جهت سختی گیری آب در دیگهای بخار در کارخانه لستر و دوزینگ پمپ در کارخانه لینکن استفاده نموده و از عملکرد رسوب زداهای هیدروفلو راضی بودند. به همین علت با مراجعه مجدد به شرکت هیدروپت درخواست مشاوره فنی جهت رفع معضل رسوب در نازل اسپریها داشتند. تیم فنی شرکت هیدروپت پس از بررسی موضوع رسوب زدای هیدروفلو سری I را جهت رفع مشکل پیشنهاد نمودند.
این رسوب زدا علاوه بر جلوگیری از تشکیل رسوب و سختی گیری، قابلیت حذف باکتریهای بیماری زا و بایوفیلم را نیز دارد. هر چند در شرکت Pepsico مشکل بایوفیلم خطوط آب نداشتند اما پیشنهاد این مدل عملاً ضریب اطمینان سلامتی محصول را بسیار افزایش میدهد.
در خط تولید 4 مجموعه نازل اسپری نصب شده که توسط 2 پمپ تغذیه میشوند، به عبارتی هر پمپ 2 خط نازل را تحت پوشش قرار میدهد. جنس لولهها در خروجی پمپها پلاستیک هستند و با توجه به مشکل رسوب در نازل اسپریها به مرور زمان تعداد نازل اسپریها اضافه شده است. درمجموع 1 دستگاه رسوبزدای هیدروفلو I-45 جهت دو لوله پلاستیکی در نظر گرفته شد که در تصویر بالا مشخص است. از آنجایی که تمامیخط تولید از استنسیل استیل میباشد تشکیل لوپ یکی از موارد فنی قبل از نصب رسوبزدای است. با در نظر گرفتن محل مناسب و عبور شلنگهای پلاستیکی از داخل رسوب زدای هیدروفلو مشکل رسوب لوپ نیز مرتفع گردید.
یکی از دلایل نصب رسوبزدایI-45 درجه حفاظت الکتریکی IP68 است که آنرا کاملاً در مقابل آب غیر قابل نفوذ مینماید.
بدلیل مسایل بهداشتی تمامیخطوط تولید به صورت مداوم شسته میشوند و نصب ایمن I-45 هیچگونه خللی در فرآیند شستشو ایجاد نمینماید. رسوبزدای I-45 کاملاً ضد آب است.
پس از نصب سختیگیر هیدروفلو و عملکرد بسیار عالی آن در رسوبزدایی، تمیز کاری هفتگی بدلیل عدم گرفتگی نازل اسپریها متوقف گردید. رسوبزدای I45 در تاریخ 19 مارس 2013 نصب گردید و در بازدید دوره ای سپتامبر 2013 یعنی 24 هفته تولید بدون توقف تمامی نازل اسپریها کاملاً تمیز و عاری از رسوب بودند.
مجموعه Pepiso در ارزیابی 1 ساله سختی گیری هیدروفلو هزینههای تمیز کاری 95 درصد کاهش یافته که شامل 147 نفر ساعت هزینه پرسنلی و 196 لیتر اسیدشویی است.
حذف رسوب از نازل اسپریهای کارخانه سیمان هگمتان
شرکت رادین گستر سینا سابقه طولانی و ارزشمندی در حفظ و مراقب از نازل اسپریهای آب در کارخانجات سیمان دارد. با بکارگیری تکنولوژی رسوبزدای هیدروفلو، یکی از حساس ترین بخشهای کارخانه سیمان بدون مشکل رسوب سالها قابل بهره برداری است. این شرکت ساقه حفظ و نگهداری از نازل اسپریها را بدون استفاده از سختی گیر رزینی به مدت بیش از 11 سال در اختیار دارد. این امر علاوه بر کاهش استهلاک در نازلها، نیاز به تعویض آنها را مستهلک کرده و صرفه جویی حدود 150 الی 200 متر مکعب در شبانه روز در مصرف آب کارخانه به همراه دارد. در شرایط معمولی سختی گیرهای رزینی وظیفه حذف رسوبات و املاح گچی و آهکی را در نازل اسپریها و سایر تجهیزات خنک کاری در خطوط تولید سیمان به عهده دارند و در صورت بهره برداری اصولی در یک کارخانه با ظرفیت 3600 تن کلینکر حدود 150 الی 200 متر مکعب در شبانه روز جهت شستشوی بکواش و احیاء رزینهای سختی گیر مورد استفاده قرار میگیرد که حجم بسیار قابل توجهی است. نکته حائز اهمیت در تکنولوژی رسوب زدایی هیدروفلو حذف آب نمک غلیظ و املاح سنگین دفع شده به چاه های جذبی و محیط زیست است.
در سال 1390 کارخانه سیمان هگمتان نازل اسپریهای برج خنک کن یا Gas Conditioning Tower را با رسوبزدای هیدروفلو تجهیز نمود. TDS آب در زمان نصب تجهیزات با نمونه برداری از خطوط اینجکشن حدود 800 میلی گرم در لیتر اندازه گیری گردید البته مقدار TDS در فصول مختلف سال متغییر است، اما مقدار 800 میلی گرم در لیتر وضعیت رسوبگذاری آب را بسیار افزایش میدهد.
نازل اسپریهای برج خنک کن دمای گازهای خروجی کوره را کاهش میدهند و عملکرد صحیح آنها تاثیر به سزایی در راندمان فیلترهای غبارگیر و کاهش آلودگی هوا به دنبال دارد.
رسوب زدای هیدروفلو با نصب بسیار آسان بر روی لوله خروجی پمپ های طبقاتی با ارسال سیگنال 2 طرفه هم پمپهای سیرکولاسیون هم نازل اسپریها را در مقابل رسوب محافظت مینماید.
یکسال بعد از نصب سختی گیر هیدروفلو در بازدید دورهای انجام شده فیلترهای دوقلوی کارتریجی خروجی پمپهای طبقاتی بازدید شد.
تصویر فوق داخل فیلتر را نشان میدهد که کاملاً تمیز و فاقد رسوب است تصویر ذیل نیز عکس صافی را بدون هیچگونه رسوب نشان میدهد رسوبزدای هیدروفلو دارای IP68 بوده و کاملاً ضد آب و گرد و غار است و برای محیطهای صنعتی طراحی شده است.
تائیدیه عملکرد سختیگیر هیدروفلو در تاریخ 3/90 از شرکت سیمان هگمتان اخذ گردید. تکنولوژی رسوبزدای هیدروفلو بهترین رسوب زدا برای صنایعی است که تمایل به حذف سختی گیر رزینی، کاهش هزینههای بهره برداری و حفاظت آب و خاک در محیط زیست دارند. عمر رسوبزدای هیدروفلو بیش از 35 سال بوده و هیچگونه نیاز به سرویس و نگهداری ندارد.
نازل اسپری خط 1 و 2 سیمان شاهرود
کارخانه سیمان شاهرود دارای 2 خط تولید با ظرفیت 6500 تن سیمان در روز در منطقه پهن دره شاهرود واقع شده است. آب کارخانه از طریق یک چاه عمیق و یک رشته قنات تامین میگردد.
در سال 1388 از کارخانه بازدید شد، علی رغم اینکه سختی آب کارخانه نسبت به سایر کارخانجات سیمان زیاد بالا نبود (حدود 600 میلی گرم در لیتر) اما مشکل رسوبات در نازل اسپریها سیار جدی بود.
هر روز نازلها بازدید و نازلهای رسوب گرفته تمیز و تعویض میشدند. سیستم بوستر پمپ برجهای خنک کن GCT شامل 2 پمپ طبقاتی بود که در خروجی پمپها یک فیلتر دوقلو کارتریجی آلمانی نصب شده بود.
کارتریجها 100 میکرونی املاح معلق آب را گرفته تا نازلها دچار گرفتگی نشوند. اما آنچه در عمل اتفاق میافتد گرفتگی روزانه نازلها و تمیز کاری روزانه بود.
فیلترهای کارتریجی نیز کمتر از یک ماه در اثر رسوب مسدود شده به نحوی که عملکرد آبرسانی و پمپها مختل میشود و حتی کارتریجهای آن دفرم شده و تغییر حالت میدادند.
تصویر ذیل وضعیت فیلتر کارتریج را در زمان نصب نشان میدهد با توجه به هزینه نسبتاً بالای فیلترها برای واحد تاسیسات کارخانه افزایش زمان رسوب گذاری از 1 ماه به 2 ماه نیز قابل قبول بود.
در دی ماه 1388 دستگاه رسوبزدایی هیدروفلو مدل C120 بر روی عایق و کلادینگ لوله "3 نازل اسپریها نصب گردید. با توجه به سرمای شدید در زمستان تمامی لولههای آب کارخانه یخ میزنند بنابراین تعمیرات عایق کاری برای تمام لولهها در نظر گرفته میشود. رسوب زدای هیدروفلو روی عایق نیز عملکرد ارسال سیگنال خود را حفظ نموده و در کارخانه سیمان شاهرود نیز بدون بریدن و خراب کردن کلادینگ، سختی گیر هیدروفلو مستقیماً به روی کلادینگ نصب گردید. فاصلهی محل نصب تا رینگ نازل اسپری ها حدود 30 متر است.
2 هفته بعد از نصب دستگاه، بازشدن وکنده شدن تکههای ریز رسوب در صافیها توسط واحد تاسیسات گزارش شد. رسوبات خطوط و نازل اسپریها در کمتر از 1 ماه باز شد، فیلتر کارتریجی بدون گرفتگی بعد از 1 ماه نیازی به تعویض نداشت. نکته قابل توجه این بود که نازلها با رسوب زدای هیدروفلو گرفتگی ناشی از رسوب نداشتند.
نصب رسوبزدای الکترونیکی هیدروفلو در کارخانه سیمان ملارد
کارخانه سیمان لامرد که در مرز بین استان فارس و بوشهر قرار دارد روزانه 4000تن سیمان تولید مینماید که این کارخانه را به بزرگترین تولید کننده سیمان در استان فارس تبدیل کرده است. بهره برداری از کارخانه سیمان لامرد شهریور ماه 1391 انجام شده است.
در طراحی سیستم تصفیه آب کارخانه یک دستگاه آب شیرین کن اسمزمعکوس R. O با ظرفیت تولید 1300 متر مکعب آب شیرین در شبانه روز در نظر گرفته شده است که مصارف آب صنعتی نظیر مدار خنک کاری یاتاقانها، مدلهای هیدرولیک و همچنین بخش اسپری آب را تحت پوشش قرار میدهد. TDS آب ورودی کارخانه 3800 الی 6800 میلی گرم در لیتر در فصول مختلف سال است. آب ورودی لب شور یا Brackish بوده و عملاً با استانداردهای رایج تصفیه استفاده مستقیم از آن امکان پذیر نیست. همانطور که مستحضر هستید بهره برداری مداوم از سیستمهای آب شیرین کن R. O سخت و مستلزم اپراتوری 24 ساعته است. استفاده از مواد شیمیایی ضد رسوب (آنتی اسکالانت) به صورت مداوام میبایست انجام گردد و آب شیرین کن نیازمند CIP در فواصل زمانی مشخص نیز هست. کمتر از یک سال از بهره برداری بخش فنی با مشکلات عدیده رسوب در سیستم آب شیرین کن مواجه شدند. بخش عمدهای آب تولیدی آب شیرین کن در نازل اسپریها به ویژه نازل اسپریهای برج خنک کن GCT مصرف میگردد. طبق محاسبات طراح صنعتی حدود 70 درصد آب تولیدی در نازلها مصرف میگردد که این امر فشار زیادی به دستگاه آب شیرین کن وارد مینماید.
پس از مصرف فریتهای رسوبزدایی هیدروفلو در رسوب زدایی و قابلیت استفاده از آب خام به طور مستقیم، مدیریت فنی از راه کار ارائه شده استقبال به عمل آورد. یک دستگاه رسوبزدای الکترونیکی هیدروفلو P100 بر روی لوله 3 اینچ خروجی نازل اسپریها نصب گردید.
سیستم پاشش آب در برج GCT شامل 2 پمپ طبقاتی زمینی با فشار خروجی 40 بار است رینگ نازل اسپریها دارای 16 نازل است که آب را با فشار بر روی گازهای خروجی کوره که حاوی مقادیر بالایی ذرات معلق و محصولات احتراق است پاشش مینماید. هدف اصلی کاهش دمای گازهای خروجی کوره است تا آسیبی به سیستم غبارگیر وارد نشود. به صورت معمول در کارخانجات سیمان 1 یا 2 نفر روزانه مسئول کنترل گرفتگی نازلها هستند. عموماً نازلها از محل خود خارج و کنترل میگردد و در صورت وجود رسوب و گرفتگی نازل تعویض میگردد. اختصاص نفرات طی ساعت ویژه جهت تمیزکاری نازلها، حاد بودن رسوب گذاری در نازلها را نشان میدهد. حتی با وجود سیستم تصفیه خانه و سختی گیرهای رزینی نیز گرفتگی نازلها امر بدیهی در صنعت سیمان است و نصب سختی گیر رزینی و استفاده از آب نرم هم مانع از تشکیل رسوب نمیگردد. همانطور که قبلاً هم اشاره شده سختی گیر رزینی و استفاده از آب نرم تنها شیب و شدت رسوب گذاری را کاهش میدهد. بنابراین به مرور زمان رسوب تشکیل میگردد. در سیستمهای نظیر نازل اسپریها که آب دائماً مصرف میگردد و نیز رسوب گذاری ملموس است. رسوبزدای هیدروفلو یکی از قابل اعتمادترین روشهای آسان و ارزان مقابله با سختی آب و رسوب است. راه کاری که عموماً با سختیگیرهای مغناطیسی اشتباه گرفته میشود و عملکرد آن متاسفانه با سختی گیرهای مغناطیسی یا الکترومغناطیسی مقایسه میگردد. رسوب زدای هیدروفلو یک فرستنده ی رادیویی است که سیگنالهای رادیویی باند AM داخل آب و لوله (فلزی) ایجاد مینماید. تکنولوژی منحصر بفرد هیدروفلو با آب سخت کار میکند و بهتر از سختی گیرهای رزینی و بسیار ارزانتر از سیستمهای تصفیه R. O مشکل رسوب را حل میکند.
پس از نصب رسوبزدایی هیدروفلو به مدت 6 هفته فرآیند رسوبزدایی در دستور کار قرار گرفت. پس از حذف کامل رسوبات از مدار لوله کشی، نازلها و پمپها به مرور زمان آب خام جایگزین آب تصفیه R. O گردید و پس از 2 ماه نازل اسپریها به صورت کامل با آب خام یا TDS 3800 الی 6800 کار کردند.
این سیستم از خردادماه ماه 1392 در حال کار بوده و تاکنون مشکل رسوب مشاهده نشده است. بازگشت سرمایه رسوبزدای هیدروفلو با توجه با استهلاک و تعویض نازل اسپریها استهلاک پمپ، رسوبزدایی و حذف هزینه اپراتوری حدود 1 ماه است.
ذکر این نکته حائز اهمیت است که در بسیاری از موارد با استفاده از تکنولوژی سختی گیری در رسوبزدایی هیدروفلو نیازی به سیستمهای تصفیه سختی گیرهای رزینی نیست مصرف برق ناچیز رسوبزدایی هیدروفلو که کمتر از 35 وات است در کنار عمر بالای دستگاه (بیش از 30 سال) مهمترین فریت انتخاب رسوبزدای هیدروفلو است. در سیمان لامرد کاهش 70 درصدی ظرفیت آب شیرین کن RO که به معنای کاهش مصرف مواد شیمیایی آنتی اسکالانت است. هزینههای بهره برداری را کاهش داده است.
مدار نازل اسپریهای برج خنک کننده GCT سیمان فیروزکوه
شرکت تولیدی سیمان فیروزکوه با ظرفیت 3300 تن در روز در اردیبهشت 1381 تأسیس گردید. این مجموعه دارای یک تصفیه خانه با مجموعه فیلترهای شنی و سختی گیرهای رزینی است. آب مجموعاً از سه چاه در اطراف کارخانه تامین و به مخازن ذخیره آب درکارخانه منتقل میگردد.
سختی آب توسط سختی گیر رزینی کاهش یافته و آب نرم به مخازن بتنی رفت آب صنعتی منتقل میگردد. آب نرم در دو بخش خنک کاری مدارهای سیرکولاسیون نظیر یاتاقانها و مبدلهای اویل کولر و نازل اسپریها مورد استفاده قرار میگیرد. در خطوط تولید سیمان بخش عمدهای از آب تصفیه شده یا آب نرم در نازل اسپری ها مورد استفاده قرار میگیرد.
عموماً مکان یابی احداث کارخانجات سیمان به جهت دسترسی آسان به معادن مواد اولیه به گونهای است که سختی آب بسیار بالا است و سختی گیرهای رزینی به سرعت اشباع شده و نیاز به احیا رزینها است. تداوم این روند موجب ناکارایی سختی گیرهای رزینی میگردد. از سوی دیگر حجم بسیار بالای پسآب نمکی در بکواش، مقادیر زیادی آب را روزانه هدر میدهد. عموماً در کارخانجات سیمان با این ظرفیت تولید روزانه 150 الی 200 متر مکعب آب در بکواش سختی گیرهای رزینی راهی چاه های جذبی و یا همان سفره های آب زیرزمینی میگردد. میزان نمک مورد نیاز برای احیا سختی گیرها در سال بیش از یک میلیون تن است. فاجعه محیط زیستی که در تمامی صنایع بزرگ نظیر کارخانجات سیمان، صنایع فولادی و پتروشیمی در ایران اتفاق میافتد.
اساس عملکرد برج های خنک کنGCT خط تولید سیمان :
برای تولید سیمان مواد خام میبایست در کوره پخته شود. برای بالا بردن دمای مواد اولیه که تقریباً با دمای محیط برابر است از گازهای ناشی از احتراق کوره برای پیش گرم کردن مواد آسیاب شده استفاده میشود. گازهای داغ کوره به سمت سیکلونهای پیش گرم کن یا پری هیتر هدایت میشود. سیکلونهای پری هیتر که به شکل مخروطی با رأس پایین هستند، به وسیله گازهای خارج شده از کوره به سمت بالا حرکت میکند و موادی که تدریجاً به سمت پایین عبور میکند، دمای مواد عبوری را به تدریج بیشتر و بیشتر کرده و برای ورود به دهانه کوره و پخت آن کمک میکند. دمای مواد در ابتدای ورود به قسمت پری هیتر بایستی تقریباً 100 درجه سانتی گراد باشد که رفته رفته با بالا رفتن دمای مواد در هنگام ورود به کوره، به دمایی تقریباً 700 درجه سانتیگراد میرسد. افزایش دمای محصول باعث کاهش دمای گازهای احتراق میشود و در واقع از انرژی موجود در سیستم حداکثر بهره برداری انجام میگردد. گازهای خروجی از پری هیتر وارد برج خنک کن میشود. وظیفه برج خنک کن GCT کاهش دمای گازهای کوره قبل از غبارگیری در فیلتر است که با اسپری نمودن آب با فشار بالا و کنترل مقدار آن بر اساس جریان واقعی گاز بهینه میشود. برای تبخیر مناسب آب، می بایستی به نحوی نازلها قادر به اتومایز کردن آب باشند که اندازه قطرات آب قبل از آنکه به انتهای برج برسند کاملا تبخیر شوند.
رسوب گذاری نازل اسپری ها
در بیشتر موارد، سختی بالای آب و عدم کارائی سختی گیرهای رزینی، باعث اسپری نامناسب آب و به عبارتی شره کردن آب از سر نازلها میگردد. گرفتگی نازل اسپری ها یا افشانکها دلیل اصلی مشکلات در برجهای خنک کن خط تولید سیمان است. فشار بالای سیال معمولا بین 30 الی 40 بار، دمای بالای محیط 320 الی 370 درجه سانتیگراد و وجود املاح در آب ورودی، باعث تشکیل رسوبات کربنات و بی کربنات منیزیم و کلسیم در مجاری نازل ها میگردد که منجربه گرفتگی آنها میشود. تکنولوژی رسوبزدایی هیدرفلو برای اولین بار در دنیا، رسوب زدایی و بهره برداری از نازل ها را بدون استفاده از سیستم های سختی گیر اعم از، سیستم های فیلتراسیون تصفیه آب، سختی گیر رزینی و سیستمهای آب شیرین کن RO امکان پذیر نمود. علی رغم استفاده از آب سخت با املاح بالا هیچگونه رسوبی در نازلها تشکیل نمیشود.
در کارخانه سیمان فیروزکوه، پس از بررسی مشکلات در نازل اسپریها یک دستگاه رسوبگیر هیدروفلو سری C به کادر فنی سیمان فیروزکوه معرفی گردید. طی مذاکرات انجام شده با تیم فنی و مدیران کارخانه سیمان، نکات برجسته دستگاه از جمله مصرف برق کم و تأثیر گذاری آن بر روی رسوبات موجود کمتر از یک ماه و کاهش تعمیرات و نگهداری و هزینه های پرسنلی مربوطه در مدت سه ماه مورد نقد و بررسی قرار گرفت. TDS آب درزمان بازدید حدود 1600 میلی گرم در لیتر بود و علی رغم استفاده از سختی گیرهای رزینی، نازل اسپری های برج خنک کن GCT در فواصل دو هفته یک بار دچار گرفتگی میشدند. در تاریخ 18/06/87 یک دستگاه رسوب گیر الکترونیکی هیدروفلو خریداری و توسط کارشناسان فنی شرکت نصب گردید. دستگاه زسوبزدای مدل C-120 از سری HydroFlow بر روی لوله 3 اینچ خروجی از بوستر پمپ های طبقاتی نصب گردید.
دستگاه در کمتر از یک ماه اقدام به باز نمودن گرفتگی نازلها نمود به نحوی که در مدت 10 ماه هیچگونه گرفتگی گزارش نگردید و نهایتاً شرکت سیمان فیروزکوه اقدام به ارسال نامه رضایتمندی از عملکرد دستگاه به صورت کتبی نمود. متعاقب پیگیریهای مداوم و دورهای از عملکرد دستگاه توسط تیم خدمات پس از فروش شرکت رادین گستر سینا این روند کماکان تا سال 1397 ادامه دارد. عمر سختی گیر آب هیدرفلو بیش از 35 سال است و فاقد هرگونه سرویس و نگهداری است. استفاده از تکنولوژی رسوبزدایی هیدروفلو مزایای زیر را در کارخانه سیمان فیروزکوه به همراه داشته است:
1- صرفه جویی در مصرف آّب به میزان 45000 متر مکعب درسال
2- کاهش 90 درصدی ظرفیت تصفیه خانه. لازم به توضیح است که با تجهیز مدارهای سیرکولاسیون خنک کاری، نیازی به استفاده از سختی گیرهای رزینی و تصفیه خانه نخواهد بود.
3- صرفه جویی در هزینههای بهره برداری در تصفیه خانه و استهلاک رزین ها و تجهیزات.
4- حذف پسآب نمکی آلوده کننده محیط زیست با حذف بیش از 900 تن نمک در سال.
5- عدم تعویض نازل اسپریها و کاهش هزینه تعمیرات.
6- افزایش کارایی برج خنک کن GCT که منجر به بهبود فیلتراسیون گرد و غبار میگردد.
7- محافظت تمامی مدار لوله کشی و پمپ های سیرکولاسیون در مقابل رسوب و خوردگی