برج خنک کننده GCT سیمان فیروزکوه

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