مرجع تخصصی آب و فاضلاب

صاف کردن يا فيلتراسيون روشي است که درآن  با استفاده از لايه هاي متخلخل ، ميزان ذرات معلق موجود در مايع را کاهش مي دهند.    اين ذرات عبارتند از : گل و لاي رنگ و مواد آلي معلق، اولين صافي هايي که مورداستفاده قرار گرفتند بستر هاي شني گفته مي شود .

انواع صافی ها
 
1- صافی شنی تحت فشار

2- صافی کربنی

 صافی شنی تحت فشار

بدنه اين صافي ها اغلب از فولاد ساخته مي شود و بيشتر به شکل استوانه است . اين صافي ها به دوصورت افقي و عمودي وجود دارند عمق و اندازه بسترصافي به گونه اي طراحي مي شود که در هنگام شستشوي معکوس فضاي کافي براي انبساط وجود داشته باشد.

در عمل شستشوي معکوس ذرات درشت تر بستر در لايه هاي زيرين و ذرات ريزتر در لايه هاي بالايي قرار مي گيرند. افت فشار و سرعت آب عبوري از بستر به دانه بندي بستگي دارد. هرچه دانه بندي درشت تر باشد  افت فشار کمتر و سرعت بيشتر است، به طور معمول در طراحي صافي ها افت فشار بين 0/2-2 اتمسفر در نظر گرفته مي شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

اغلب ناخالصي هاي آب يا پسماند، ناخالصي هاي معلق رنگ - روغن و مواد کلوئيدي هستند که در مسير جريان به صورت شناور قرار مي گيرند و باعث کدورت آب  و ايجاد رسوب در خطوط انتقالي آب مي شوند. تجهيزاتی که برای زلال سازي آب به کار مي روند با توجه به نوع آب و آزمايش شيميايي جار تست طراحي مي گردد.

مراحلی که به زالال سازي آب کمک میکنند به شرح زير مي باشد:

اکسیداسیون مواد آلی توسط تزریق کلر(Oxidation)

اکسیداسیون مواد آلی توسط ازن (O3)

اکسیداسیون توسط اشعه ماورابنفش (uv)

بی بار نمودن ذرات معلق (Coagulation)

انعقاد و لخته سازی (Flocculation)

ته نشینی (Sedimentation)

صاف کردن آب (Filtration)

گندزدایی پس از تصفیه

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مشکلات سيستم هاي خنک کننده

دو مشکل اصلي که ممکن است در سيستم هاي آب خنک کننده بروز کند عبارتند از:

1-رسوب گذاري

عمل رسوب گذاري با تشكيل پوسته اي از مواد كم محلول بر روي سطوح در تماس با آب آغاز مي شود. اين پديده باعث كاهش راندمان انتقال حرارت در سيستم، افت دبي و وقوع خوردگي مي شود. متداولترين رسوباتي كه در سيستمهاي خنك كننده تشكيل مي شوند، كربنات كلسيم، سولفات كلسيم، سيليكات كلسيم و سيليكات منيزيم مي باشد.

تشكيل رسوب با تزريق مواد پراكنده كننده و تنظيم پي اچ كنترل مي شود. خوردگي باعث کوتاه شدن عمر مفيد لوله و قطعات در تماس با آب خنک کننده مي شود به علاوه خوردگي ممکن است باعث رسوبگذاري و در نتيجه کاهش انتقال حرارت شود. عوامل موثر بر خوردگي آب، به دو دسته فيزيكي و شيميايي تقسيم مي شوند.

نمكهاي محلول، پي اچ، ميكروارگانيسم ها و گازهاي حل شده ( مانند دي اكسيد كربن، اكسيژن، آمونياك و سولفيد هيدروژن) در زمره عوامل شيميايي مي باشند. دما، سرعت جريان آب خنك كننده، ساختار تجهيزات، جنس تجهيزات، اندازه نسبي سطح فلزاتي كه به صورت گالوانيك به يكديگر متصل شده اند و جامد معلق مانند گل و لاي از جمله عوامل فيزيكي مي باشند. بهترين روش براي كنترل خوردگي در سيستم خنك كننده استفاده از مواد شيميايي بازدارنده خوردگي مي باشد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

غشاها در دستگاههاي اسمز معکوس(Ro ) پس از بکارگيري هر چند مدت يکبار نياز به تميزکردن دارند.انتخاب ماده شيميايي تميز کننده بستگي به جنس پليمر به کار رفته دارد. اين غشاها در مقابل کلرين موجود در مواد شيميايي حساس هستند و در نتيجه نمي توان از موادکلر دار براي تميز کردن اين گونه غشاها استفاده نمود.

ميکروارگانيزم ها همانند باکتري ها مي توانند موجب گرفتگي غشاها شوند، حتي در برخي موارد نيز آنزيم هاي ترشح شده از ميکروارگانيزم ها بر روي غشاها اثر تخريبي داشته، به اين منظور آب پس از عبور از روي غشا به وسيله تابش ماورابنفش و يا کلرين ضد عفوني مي شود. در صورت استفاده از کلرين به خاطر جلوگيري از کاهش عمر مفيد غشاها بايد کلرين اضافي حذف شود که اين عمل با استفاده از ذغال فعال و سولفيت ها انجام مي يابد.

مواد اکسيد شونده هماننداکسيدها، هيدروکسيدهاي آهن، منگنز و سيليس مي تواند طي فرآيند املاح زدايي با رسوب نمودن روي غشاها مشکلاتي را بوجود آورند و در نتيجه کارايي غشاها را کاهش دهند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

جرم حجمی  :

جرم حجمی هر سیال نسبت جرم آن سیال به حجم آن است .

واحد جرم حجمی در دستگاه M.K.S عبارتست از کیلوگرم برمتر مکعب

واحد جرم حجمی در دستگاه C.G.S  عبارتست از گرم بر سانتی متر مکعب

واحد جرم حجمی در دستگاه انگلیسی عبارتست از پوند بر فوت مکعب

جرم حجمی آب :

در دستگاه    1000M.K.Sکیلوگرم بر متر مکعب ، در دستگاهC.G.S  یک گرم بر سانتیمتر مکعب و در دستگاه انگلیسی 94/1 پوند بر فوت مکعب است .

چگالی نسبی RD : عبارتست از چگالی یک سیال نسبت به چگالی سیال دیگر . معمولاً چگالی نسبی سیالات نسبت به آب تعریف می شود . چگالی آب در سیستم C.G.S تقریباً معادل یک گرم بر سانتیمتر مکعب و در سیستم M.K.S برابر 1000 کیلوگرم بر متر مکعب می باشد .

rآب/rجسم=RD

چگالی نسبی فاقد واحد و بعد می باشد .

عدد رینولدز : عبارتست از نسبت نیروهای اینرسی به نیروهای ویسکوزیته . این عدد نمایانگر نوع جریان در لوله ها ، جریان در لایه مرزی و جریان در اطراف اجسام موجود در مسیر سیال می باشد . عدد رینولدز با قطر لوله و سرعت رابطه مستقیم و با ویسکوزیته رابطه عکس دارد. بنابراین افزایش لزجت موجب کاهش عدد رینولدز و افزایش قطر لوله و سرعت موجب افزایش عدد رینولدز می گردد .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

مخازن  انباره ها
مقدمه
براي آنكه سيستم هاي گسترده هيدروليك بتوانند كار خود را به خوبي انجام دهند آنها نيازمند قطعات مختلف زيادي ميباشند قطعاتي كه در مرحله اول به فكر انسان خطور مي كنند پمپ ها و سيلندرها هستند كه نيرو و قدرت را براي انجام كار به وجود مي آورند اگر چه مخازن و انباره ها نيز به همين اندازه مهم هستند اين دو قطعه ممكن است با اهميت تلقي نگردند ليكن آنها يك فعاليت و كار ضروري را انجام مي دهند و اگر قرار است كه سيستم عامل نمايد از آنها نمي توان چشم پوشي نمود.
اين درس احتياجات مختلف سيستم را كهدر انتخاب مخازن و انباره هاي سيستم هيدروليك ما را ياري مي دهد تشريح مي نمايد. اين درس همچنين شامل تشريح ساختمان و طرز كار انها نيز مي باشد. مانند ساير قطعات سيستم هيدروليك كه تا كنون مورد بررسي قرار گرفته اند ، هر يك از قطعات سيستم داراي وظيفه بهخصوصي مي باشد كه بايد آنرا انجام دهد. اگر به صورت مجرد به آنها نگاه كنيم ممكن است هر يك از اين قطعات بي اهميت به نظر برسند اما بدون وجود آنها سيستم قادر به انجامكار نخواهد بود.
احتياجات سيستم(system demands )
4-1 سيستم هاي هيدروليك داراي احتياجات سيال غير متعارف مي باشند اگر چه پمپ سيال را با يك ميزان ثابت عرضه مي نمايد لكن احتياجات سيستم متغير به طور مداوم در حال تغيير است براي انكه اين تقاضاي متغير را بتوانيم برآورده كنيم يك مقدار سيال اضافي در مخزنreservoir  ذخيره مي شود. اگر چه ممكن است كه مخزن در سيستم هيدروليك تقريباً يك قسمت كم اهميت به نظر برسد اما بدون وجود آن سيستم هيدروليك نمي تواند وظايف خود را به نحو صحيحي انجام دهد در حقيقت مخزن وظايفي را انجام مي دهد كه حقيقتاً براي اكثر تعمير كاران نگهداري و تعميرات شناخته شده نمي باشد اين وظايف ناشناخته به طور خلاصه در اين مورد بحث قرار خواهد گرفت.
4-2 يك قسمت ديگر از سيستم هيدروليك كه تقربياً بي اهميت به نظر ميرسد و براي فراهم نمودن مقادير كمي از سيال تحت فشار مورد نياز مي باشد انباره accumulator است نه تنها كليه سيستم ها به يك انباره مجهز مي باشند بلكه شما بايد از چگونگي كاركرد آن اطلاع داشته و از علت اتصال آن به سيستم آگاه باشيد انباره ها در انواع مختلفي در دسترس مي باشند اما كاركرد آنها شبيه به يكديگر مي باشد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

صافي ها و فيلترها
مقدمه
يكي از راههاي از بين بردن مشكلات عملياتي در يك سيستم هيدروليك ،حصول اطمينان ازحالت خوب سيال در كليه مواقع مي باشد. با وجود اين كه دستورالعمل هاي دقيق پر كردن و سرويس سيستم هيدروليك كمك مي نمايند كه سيال در يك شراي خوب ومناسب نگهداري شود، لكن اين مساله صرفاً كافي نيست. صافي ها و فيلترها در سيستم مورد نياز هستند. آنها كمك مي نمايند كه نتيجه دلخواه به دست آيد يعني: سيال در سرتاسر عمر سرويس خود در حالت و وضعيت خوب ومناسب باشد.
اين درس انواع مختلف صافي ها و فيلترها را كه براي سيستم هاي هيدروليك مورد استفاده قرار مي گيرند، تشريح مي نمايد. همچنين ساختمان آنها ، محدوديت هاي عملياتي و احتياجات نصب آنها به طور خلاصه بيان مي گردد. دانستن اين مساله كه چرا صافي ها در مكان هاي مشخصي قرار گرفته و فيلترها در مكان هاي ديگري در سيستم قرار گرفته اند و چگونگي عملكرد آنها شمار را قادر مي نمايد كه از قسمتي از عمليات سيستم اطلاع پيدا كنيد. اين آگاهي شما را ياري مي نمايد تا منشاء مشكلات ممكنه را كه باعث عملكرد نامناسب مي شوند تشخيص داده و نتيجتاً باعث مي گردد كه شما بتوانيد به نحو راحت تري كار خود را انجام دهيد.
احتياجات سيستم هيدروليك
براي آن كه سيستم توان سيال مدت زمان قابل قبولي را به طور صحيح عمل نمايد، وجود سيال هيدروليك تميز و پاك داراي اهميت است . يك سيستم هيدروليك، در طول عمليات ، مقادير زيادي از آلودگي ها را جمع آوري نموده و يا به وجود مي آورد. در خلال مدتي كه سيستم در حال كار كردن مي باشد، تا جايي كه امكان دارد بايد آلودگي ها را زدود و از بين برد. در غير اين صورت ، دستگاه شروع به فرسوده شدن مي نمايد. شير فلكه ها به سختي باز و بسته شده، بست ها نيز شروع به نشت كرده وديگر سيستم هيدروليك به طور صحيح عمل نمي نمايد.
2- الوده كننده ها در يك سيستم هيدروليك به صورت هاي گوناگوني وجود دارد آنها شامل هوا ، آب، روغن هاي روان كننده، گريس ها ، مواد تركيبي اتصال لوله،سيالات خنك كننده، گردو غبار شن و ماسه و قطعات كوچك فلز مي باشند. به علاوه، رزين ها، اسيدها، صمغ ها، جلادهنده ها، لاك، خرده هاي تراشكاري و انواع گوناگوني از لجن ها نيز وجود دارند. اگر چه هرگز همه آلوده ها را نمي توان از سيستم خارج نمود ولي قسمت اعظم آنها بايد از سيستم خارج شود. اگر اين عمل انجام نشود خسارت جدي مي تواند براي سيستم هيدروليك به وقوع بپيوندد. آلوده كننده ها را به طرق مختلفي مانند ته نشين كردن، از طريق صفحه يا فيلتر صاف كردن و يا به روش مغناطيسي مي توان از سيستم خارج نمود . مواد شيميايي را براي خوب عمل نمودن سيال مي توان مورد استفاده قرار داد ولي آنها نمي توانند آلاينده ها را زدوده و يا از بين ببرند.
ته نشيني (Settlinq)
-مواد آلاينده اي كه سنگين تر و يا بزرگتر هستند معمولاً در زير سيالي كه به آرامي در حال حركت مي باشد و يا اينكه ساكن است، ته نشين مي شوند. به علت اين كه معمولاً شتاب سيال در خطوط شبكه هيدروليك و همچنين در خود دستگاه زياد است، محلي كه سرعت سيال كاهش پيدا مي كند. درمخزن است، همان طوري كه در شكل 3-1 نشان داده شده است. سيال برگشتي از طريق مسير برگشت وارد مخزن مي شود و پيرامون و بالاي ديواره جدا كننده (Baffle) كه مخزن را به دو قسمت تقسيم  مي نمايد، به آرامي جريان پيدا مي كند. در اين حالت ذرات بزرگتر و سنگين تر كه به صورت صلب و يا لجن مي باشد در كف مخزن ته نشين مي شوند. لجن بايد در فواصل زماني معين از طريق يك پمپ مكنده و يا يك چمچه دسته بلند از مخزن خارج شود . كل سيستم هيدروليك نيز بعد از 2000 الي 4000 ساعت سرويس به طور كامل بايد تميز شود . تعيين فواصل زماني دقيق براي تميز كردن كل سيستم بستگي به شرايط عملياتي سيستم نوع سيالي كه مورد استفاده قرار گرفته است و همچنين توصيههاي توليد كننده سيال دارد.

3-4 آبي كه از سيال هيدروليك جدا مي شود نيز در مخزن ته نشين مي شود. يك شير تخليه معمولاً براي مخزن تعبيه مي شود تا از طريق آن آب ته نشين شده قبل از اين كه سيستم دوباره شروع به كار كند، تخليه شود. آبي كه در قسمت هاي ديگر سيستم آزاد مي شود نيز پس از زمان كوتاهي از راه اندازي سيستم به داخل مخزم جاري مي شود. اين آب را مي توان بلافاصله پس از راه اندازي سيستم تخليه نموده و يا اينكه در روز بعد و قبل از راه اندازي مجدد اين عمل را انجام داد.
درجه تصفيه (Deqree of filration )
3-5 از لحاظ تئوري ، صافي ها وفيلترها به گونه اي ساخته شده اند كه ذراتي كه داراي يك اندازه مشابه هستند بتوانند از آنها عبور نموده و ذرات ديگر با اندازه اي متفاوت روي آنها متوقف شوند كه اين عمل با صافي هايي كه ذرات بزرگتر و فيلترهايي كه ذرات كوچكتر ار جدا مي سازند انجام مي شود با وجود اينكه صافي ها و فيلترها را بدين طريق شناسايي مي نمايند، امكان ندارد كه عمل يك فيلتر را صرفاً از طريق اندازه منافذ آن تشريح نمود. منافذ نمونه هاي رايج صافي ها وفيلترها از عبور 98 درصد ذراتي كه داراي اندازه هاي مشخص و يا بزرگتر هستند جلوگيري مي نمايد. دو درصد باقي مانده كه از فيلتر  عبور مي نمايند مكن است از لحاظ شكل، بلند و نازك ومدور كامل و يا در هر صورت به گونه اي باشند كه به آساني نتوان از عبور آنها جلوگيري كرده و متوقف نمود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب