- ۰۹۱۵۳۲۰۵۹۷۵ - ۰۵۱۳۵۴۲۰۶۶۳
مبدل حرارتی اغلب نقش مهمی در سیستم های صنایع تصفیه آب و فاضلاب ایفا می کند. با این حال با توجه به ماهیت جریان های فاضلاب و فرآیندهای مربوط، از جمله تبخیر و هضم بی هوازی، مهم است که فناوری مناسب برای به افزایش حداکثری بهره وری فرآیند و انرژی انتخاب شود.
جهان از نظر امنیت آب با چالش های بی سابقه ای مواجه است. این چالش ها شامل رشد جمعیت، افزایش شهرنشینی، کاهش منابع سنتی آب شیرین، و کمبود آب ناشی از تغییرات آب و هوایی است. لازم به یادآوری است که به ازای هر لیتر آب شیرین ورودی به سیستم عمومی، یک لیتر فاضلاب اضافی وجود دارد که نیاز به تصفیه دارد.
مبدل های حرارتی در تصفیه فاضلاب کاربردهای زیادی دارند. آنها می توانند برای بازیابی گرما از فاضلاب خام یا فاضلاب تحت تصفیه، برای پیش گرم کردن لجن قبل از هضم بی هوازی، یا برای حذف آب از زباله ها و لجن ها از طریق تبخیر استفاده شوند. پاستوریزه کردن جریان‌های زباله ممکن است برای رعایت قوانین زیست‌محیطی مورد نیاز باشد. همچنین ممکن است آب یا پساب قبل از تخلیه به محیط زیست به خنک‌سازی نیاز داشته باشد. هر فرآیند تقاضاهای متفاوتی را بر روی مبدل حرارتی مورد استفاده اعمال می کند، و برخی از فرآیندها ممکن است با هم ترکیب شوند. (به عنوان مثال، بازیابی گرما از لجن تصفیه شده و استفاده از آن برای پیش گرم کردن لجن تصفیه نشده قبل از هضم).
ملاحظات عملی اساسی هنگام انتخاب مبدل حرارتی برای تصفیه آب و فاضلاب مانند هر کاربرد دیگری ضروری است. این ملاحظات شامل عواملی مانند فضای فیزیکی موجود، دمای موجود محصول و مواد فرآیند و دماهای مورد نیاز پس از پردازش، افت فشار قابل قبول، و مواد خدماتی مورد استفاده است. با این حال، ملاحظات دیگری نیز وجود دارد که اگرچه منحصر به فرد نیستند، اما به طور خاص مربوط به فاضلاب و لجن هستند. از جمله ماهیت فیزیکی مواد و پتانسیل ایجاد رسوب در مبدل حرارتی، سهولت تعمیر و نگهداری و قابلیت کارکرد قابل اعتماد برای مدت طولانی است. در نهایت، ملاحظات کلی شامل کارایی انرژی، سرمایه و هزینه های عملیاتی است که برای انتخاب نهایی مبدل حرارتی نیز بسیار مهم است. هزینه کل باید مدنظر باشد، زیرا واحدهایی که خرید آنها ارزان است اغلب هزینه های جاری بالاتر یا بازده عملیاتی کمتری دارند.
علاوه بر تصفیه موثر و کارآمد آب و انتقال حرارت، یکی دیگر از ملاحظات مدیران در بخش تصفیه فاضلاب، ردپای کلی انرژی و محیطی عملیات آنها است. بهره وری عملیاتی در تاسیسات تصفیه فاضلاب از اهمیت بالایی برخوردار است و این به طور سنتی عامل محرک نوآوری در این بخش بوده است. کاهش مصرف انرژی نه تنها برای نتیجه خوب است، بلکه برای کره زمین نیز مفید است.
مهم ترین و بزرگترین عامل در انتخاب مبدل حرارتی، مواد است. از جمله جریان های فاضلاب نسبتاً تمیز تا لجن های نیمه جامد چسبناک.
بدیهی است که مهم ترین عامل در انتخاب مبدل حرارتی ماهیت خود ماده است. برخی از جریان های فاضلاب نسبتاً تمیز خواهند بود و فقط حاوی چند ماده شیمیایی محلول هستند. در حالی که برخی دیگر مخلوطی از مواد محلول و معلق خواهند بود. از طرف دیگر، ضخامت لجن‌های نیمه جامد به قدرت قابل توجهی نیاز دارند تا آنها را از طریق مبدل جابجا کنند و بنابراین خطرات رسوب‌گذاری و اهمیت افت فشار بسیار بیشتر خواهد بود.
چندین نوع مبدل در تصفیه فاضلاب با سطوح کارآیی متفاوت، با توجه به نوع، طراحی واقعی واحدها و فرآیندهایی که برای آنها استفاده می شود،قابل بررسی است. در اصل، در تصفیه آب و فاضلاب با چهار نوع مبدل حرارتی مواجه می شوید. این چهار نوع عبارتند از: مبدل حرارتی مارپیچی ، مبدل حرارتی با سطح خراشیده ، مبدل حرارتی صفحه ای و مبدل حرارتی پوسته و لوله (لوله ای).
مبدل های حرارتی مارپیچی (SHEs) گاهی اوقات به عنوان مبدل های حرارتی پوسته ای و سیم پیچی شناخته می شوند. این مبدل ها معمولاً در کاربردهای فاضلاب و لجن استفاده می شوند. آنها متشکل از یک کانال منفرد هستند، که به صورت مارپیچ یا سیم پیچ شکل می گیرد و یک طرح فشرده ایجاد می کند. گزینه‌های مختلفی مانند فاصله بیشتر و حذف حفره‌ها برای کاهش رسوب و سطح مساحت بزرگ طراحی و جریان مخالف واقعی باعث بازده حرارتی بالا می‌شود. با این حال، این نوع نیاز به تمیز کردن منظم دارند (که هم زمان بر و هم پرهزینه است) و اغلب برای انتقال حرارت لجن به لجن مناسب نیستند.
این نوع در مواردی استفاده می‌شوند که مواد بسیار ویسکوز هستند یا پتانسیل رسوب‌پذیری بالایی دارند. بنابراین برای تصفیه لجن‌های ضخیم و برای استفاده در سیستم‌های تبخیر مناسب هستند. استفاده از یک خراش دهنده سطح لوله را تمیز نگه می دارد و راندمان حرارتی بالایی را حفظ می کند. طراحی سفارشی ممکن است مزایای دیگری مانند کنترل ویسکوزیته محصول در طول پردازش داشته باشد. ما مبدل حرارتی را ارائه می دهیم، که از یک عمل رفت و برگشتی با انتخاب هندسه خراش استفاده می کند. این ویژگی آن را برای کاربردهایی مانند تبخیر پساب، استفاده در جایی که رسوب یا حرارت کم وجود دارد یا انتقال مشکل دارد، منحصر به فرد کرده است.
مبدل های حرارتی صفحه ای (PHEs) یکی از رایج ترین انواع مبدل های حرارتی هستند و دارای طراحی فشرده با راندمان حرارتی خوب هستند. با این حال، آنها بسیار مستعد رسوب هستند و اغلب فقط برای مواد نسبتاً تمیز و غیر چسبناک مناسب هستند. از برنامه های نگهداری آنها نیز می توان به نیاز به تعویض منظم واشرهایی که صفحات را جدا می کند، اشاره کرد.
مبدل‌های حرارتی پوسته و لوله که به لوله ای نیز شناخته می‌شوند، از یک لوله یا لوله‌های درون لوله یا ظرف دیگری تشکیل شده‌اند. به دلیل طرح ها و هندسه های مختلف موجود، بهتر می توانند با مواد چسبناک تر و جامدات معلق کنار بیایند. با توجه به طراحی آنها، آنها می توانند به فضای بیشتری نسبت به سایر طرح ها نیاز داشته باشند و می توانند مستعد رسوب باشند. این مسائل با استفاده از طرح های لوله راه راه بسیار کاهش می یابد و شرکت یاران قطعه توس خراسان(یارا مبدل) با توجه به ویسکوزیته و ویژگی های فیزیکی محصول، طیف وسیعی از مبدل های حرارتی پوسته و لوله کارآمد و مقرون به صرفه را برای مصارف فاضلاب و محیط زیست تولید می کند. اینها شامل طرح‌های لوله دوبل برای محصولات چسبناک‌تر، و طرح‌های چند لوله‌ای برای سیالات با ویسکوزیته پایین‌تر که ممکن است حاوی ذرات کوچک باشد، می‌شود.
برخی از مبدل ها، مقدار کلی هضم بی هوازی یا لجن را 60 تا 80 درصد کاهش می دهند و نیازهای ذخیره سازی مرتبط و هزینه های حمل و نقل را تا حد زیادی کاهش می دهند. آنها همچنین شامل اقداماتی برای حفظ مواد مغذی ارزشمند هستند. در حالی که آب تبخیری می تواند متراکم شود و دوباره مورد استفاده قرار گیرد. در بسیاری از موارد، آبی که جذب می شود، دوباره به مواد اولیه اضافه می شود و کل فرآیند را از نظر مصرف آب و حذف تخلیه مایعات از کارخانه تقریباً خودکفا می کند. پس از تغلیظ، هضم تیمار شده می‌تواند تا 20 درصد مواد جامد خشک داشته باشد، که حمل و نقل و جابجایی آن را بسیار آسان‌تر می‌کند. همچنین تا آنجا که ممکن است گرما دوباره جمع‌آوری می‌شود و مجدداً در این فرآیند استفاده می‌شود، که باعث می‌شود نسبت به جایگزین انرژی کارآمدتر باشد.
برای مثال، در جایی که لجن یا هضم نیاز به پاستوریزه کردن دارد، تا بتوان از آن به عنوان کود زیستی کشاورزی و تهویه‌کننده خاک استفاده کرد، سیستم‌های پاستوریزه مبتنی بر مبدل حرارتی تا 70 درصد انرژی کمتری نسبت به فناوری‌های سنتی مصرف می‌کنند. باز هم بازیابی گرما و انرژی باید به حداکثر برسد تا بازده کلی فرآیند افزایش یابد.
انرژی که ایجاد می شود، توسط هضم بی هوازی، پتانسیل استفاده برای بهبود مدیریت لجن را دارد و هضم و غلظت لجن با استفاده از تجهیزات مبتنی بر مبدل‌های حرارتی جایگزین کارآمدتر و پایدارتر برای روش‌های خشک کردن سنتی است.
همانطور که پیش تر گفتیم انتخاب چنین سیستم‌هایی تا حد زیادی به ماهیت ماده تحت فرآیند (مثلاً ویسکوزیته یا محتوای جامد) و همچنین منبع های انرژی موجود بستگی دارد. آیا گرمای اتلاف در دسترس است یا نیاز به نصب دیگ بخار است؟ آیا چنین واحدی با بیوگاز تولید شده توسط هضم بی هوازی در محل تغذیه می شود؟ بررسی این موارد نه تنها بر اقتصاد کارخانه ها موثر است، بلکه بر نوع سیستم و ماهیت دقیق مبدل های حرارتی مورد استفاده در آن نیز تأثیر خواهد گذاشت.
بنابراین برای انتخاب نهایی مبدل مورد نیاز خود لازم است که با متخصصین این زمینه در تماس باشید. شما در صورت نیاز به مشاوره میتوانید با واحد فنی شرکت یاران قطعه توس خراسان (یارا مبدل) در تماس باشید.
