سوخت های گازی

سوخت‌های گازی
سوخت‌های گازی که معمولا برای تامین انرژی حرارتی مورد استفاده قرار می‌گیرند، از هیدروکربن‌های اشباع شده مانند متان (CH₄)، اتان (C2H6)، پروپان (C₃H8) و غیره تشکیل شده‌اند. در ایران از گاز طبیعی و گاز مایع جهت تولید انرژی استفاده می‌شود.
سوخت‌های گازی در حالت عادی به صورت گاز هستند. از مزایای این سوخت‌ها می‌توان به ارزان بودن آن‌ها در ایران نسبت به دیگر سوخت‌ها، سهولت شعله ور شدن، کنترل و بهینه‌سازی آسان احتراق و آلودگی کمتر اشاره کرد.
ایمنی کمتر، نبود امکان ذخیره‌سازی در مقادیر بزرگ و حمل و نقل دشوار از معایب سوخت‌های گازی به‌شمار می‌رود.
گاز طبیعی
گاز طبیعی ماده‌ای بی‌رنگ و بی‌بو است که به صورت محلول در نفت خام و روی بستر آن، همچنین در معادن زغال‌سنگ و نیز معادن مستقل گازی وجود دارد.
بخش عمده گاز طبیعی را متان و مقدار کمی را اتان تشکیل می‌دهد. ارزش حرارتی گاز طبیعی 3 mJ/m 40چگالی آن حدود 0.6 چگالی هواست.
گاز هم مانند نفت خام دارای ناخالصی‌هایی است که باید در پالایشگاه گاز تصفیه شود. عمده ناخالصی‌های گاز طبیعی، بخار آب و سولفید هیدروژن است.
گاز طبیعی به دو شکل به محل مصرف انتقال پیدا می‌کند:
1. گاز طبیعی فشرده Compressed Natural Gas (CNG)
2. گاز طبیعی مایع شده (Liquefied Natural Gas (LNG
استفاده از نوع گاز طبیعی LNG بسیار هزینه‌بر است. زیرا دمای تقطیر آن در فشار عادی حدود C°-160 است با افزایش فشار دمای تقطیر حداکثر تا حدود C°-60 افزایش می‌یابد که همچنان پرهزینه خواهد بود. بنابراین معمولا برای انتقال و استفاده از گاز از روش گاز طبیعی فشرده بهره می‌برند.
گاز نفت
این گاز عمدتا از پروپان و بوتان تشکیل شده است. گاز نفت با اندکی افزایش فشار در دمای عادی به مایع تبدیل می‌شود که محصول (LPG) Liquefied Petroleum Gasاز آن به دست می‌آید.
ارزش حرارتی گاز نفت 3mj/m 43بوده و مزیت آن نسبت به گاز طبیعی سهولت ذخیره و حمل و نقل آن است. اما آلایندگی هوا در حین احتراق به دلیل کربن بیشتر و خطر نشت آن به علت سنگین‌تر از هوا بودن و نشت آن در سطح زمین را می‌توان از معایب گاز نفت برشمرد.
سوخت‌های گازی مصنوعی
این نوع سوخت‌ها طی فعل و انفعالاتی روی سوخت‌های طبیعی به‌دست می‌آیند. گاز مولد(Producer Gas) گاز آب (Water/Blue Gas)، گاز کوره بلند، گاز کوره کک‌سازی، گاز فاضلاب و بیوگاز را می‌توان در ردیف گاز‌های مصنوعی احصا کرد.
احتراق
طی فرایند احتراق، از ترکیب سوخت با یک اکسیدکننده، محصولات احتراق تولید شده و انرژی زیادی به صورت حرارت آزاد می‌شوند.
حرارت + محصولات احتراق → اکسیدکننده +سوخت
اکسیدکننده
مهم‌ترین اکسیدکننده در احتراق، اکسیژن است اما در شرایط عادی اکسیژن خالص وجود ندارد و از هوا به عنوان اکسیدکننده استفاده می‌شود.
ترکیب شیمیایی هوای خشک به شکل زیر است:
نیتروژن
اکسیژن
آرگون
سایر گاز‌ها

1/78 درصد
20/9 درصد
0/9 درصد
0/1 درصد

به طور معمول هوا را متشکل از 79 درصد نیتروژن و 21 درصد اکسیژن است.
به ازای هر مول اکسیژن موجود در هوا که در احتراق شرکت می‌کنند

فرمول
مول نیتروژن نیز وارد می‌شود. پس برای هوا می‌توان از نماد(O2+3.76N2) استفاده کرد.
برای مثال واکنش گاز متان با اکسیژن هوا به صورت زیر است:
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
CH4 + 2(O2 + 3.76 N2) → CO2 + 2H2O + 7.52 N2
تحلیل استوکیومتری احتراق
محاسبات استوکومتریک واکنش‌های شیمیایی در احتراق، در برگیرنده مقدار نسبت یا درصد مواد شرکت‌کننده در آن‌ها به عنوان واکنشگر یا محصول است.
احتراق کامل
در احتراق کامل، کربن و هیدروژن موجود در سوخت به طور کامل به CO2 و H2O تبدیل و در نتیجه حداکثر حرارت ممکن تولید می‌شود. احتراق کامل صرفا یک حالت ایده‌آل است و در عمل احتراق به صورت ناقص رخ می‌دهد.
احتراق ناقص
در احتراق ناقص معمولا تمام سوخت موجود نمی‌سوزد و در صورت اتمام سوخت نیز به جای رسیدن به محصولات نهایی H2O و CO2، ترکیبات واسطه دیگری نظیر OH تولید می‌شود.
دلایل عدم احتراق کامل عبارتند از:
1. کافی نبودن اکسید کننده
2.عدم اختلاط کامل سوخت و هوا
3. تجزیه محصولات احتراق در دما‌های خیلی بالا
شرایط احتراق
برای نزدیک شدن به احتراق کامل که یک حالت ایده‌آل است سه مولفه باید به طور هم‌زمان وجود داشته باشد:
1. وجود سوخت و اکسید کننده به نسبت مناسب (نسبت هوا به سوخت)
2.اختلاط سوخت و اکسید کننده
3. رسیدن مخلوط فوق به دمای اشتعال
نسبت هوا به سوخت
نسبت جرم هوای موجود به جرم سوخت را نسبت هوا به سوخت می‌نامند و با AF نمایش می‌دهند:
Ma/Mf=AF
عکس نسبت قبلی را نسبت سوخت به هوا می‌گویند و با نماد FA نمایش داده می‌شود:
Mf/Ma=FA
نسبت هوا به سوخت نقش مهمی در کیفیت احتراق دارد چنانچه این نسبت خیلی بزرگ یا خیلی کوچک باشد احتراق رخ نخواهد داد. حالت بهینه‌ای از نسبت فوق به احتراق با کیفیت بالا کمک می‌کند.
در نتیجه مقدار هوای تئوری یا استوکیومتری، عبارت است از حداقل هوای لازم برای ایجاد احتراق کامل.
اختلاط سوخت و اکسید کننده (هوا)
اختلاط سوخت و هوا در کیفیت احتراق از اهمیت زیادی برخوردار است. عوامل ایجاد کننده اختلاط بیشتر سوخت و هوا (اغتشاش بیشتر یا تلاطم)، شامل استفاده از هم‌زن، پخش‌کننده، نازل، انژکتور هستند. در برنر‌هایی با سوخت گازی برای اختلاط بهتر سوخت با هوا از نازل (ژیگلور) استفاده می‌شود.
برای ایجاد اختلاط بهتر در دستگاه‌هایی با سوخت مایع (مانند خودرو) سوخت را به واسطه انژکتور، تمیز می‌کنند و یا به صورت گاز در می‌آورند.
در سوخت‌های جامد نیز، برای اختلاط مناسب باید ابتدا سوخت به صورت پودر در بیاید و بعد در میان هوا پاشیده شود.
دمای اشتعال
حداقل دما برای اشتعال خود به خود مخلوط سوخت و هوا را دمای اشتعال می‌نامند.لازم به ذکر است که دمای اشتعال با دمای تبخیر است.
مقایسه دمای اشتعال نفت و بنزین نشان می‌دهد که دمای اشتعال بنزین از نفت بیشتر است. این در حالی است که اشتعال بنزین بسیار سریع‌تر از نفت صورت می‌پذیرد. علت اشتعال سریع‌تر بنزین دمای تقطیر یا تبخیر پایین‌تر آن نسبت به نفت است پس چون بنزین زودتر بخار می‌شود، در نتیجه در مجاورت شعله زودتر مشتعل می‌شود.
سوخت
بنزين معمولي
بنزين سوپر
نفت سفيد

دماي اشتعال (درجه سانتيگراد)
299
404
255

نقطه شبنم محصولات احتراق
نقطه شبنم عبارت است از دمایی که در آن بخار آب موجود در محصولات احتراق شروع به میعان می‌کند.اگر در مسیر خروج گاز‌ها دما به حدی پایین بیاید که به نقطه شبنم برسد موجب تشکیل قطرات آب در این مجاری می‌گردد که با توجه به اسیدی بودن این قطرات احتمال خوردگی در مجاری دستگاه وجود دارد. به عبارت دیگر می‌توان که نقطه شبنم دمایی است که در آن فشار اشباع آب با فشار جزئی بخار آب موجود در مخلوط گاز‌های خروجی برابر می‌شود. فشار جزئی بخار آب برابر است با نسبت مولی آب در محصولات احتراق ضرب در فشار این گاز ها.
Nh2O O =
Pph2 * N TOTAL
با داشتن این فشار، کافی است به جدول بخار آب اشباع مراجعه کرده و دمای اشباع را به دست آوریم. این دما همان نقطه شبنم است.

شعله
محدوده‌ای از منطقه احتراق که توام با نور است شعله نام دارد. نور شعله در اثر آزاد شدن مقدار زیادی انرژی حاصل می‌شود.
انواع شعله‌ها
شعله پیش‌مخلوط: در آن ابتدا سوخت و هوا کاملا با هم مخلوط و بعد محترق می‌شوند، مانند احتراق در موتورهای بنزینی و پکیج‌های چگالشی.
شعله غیر پیش‌مخلوط یا نفوذی: در این نوع شعله، جریان هوا و سوخت به طرز مجزا به محفظه احتراق وارد شده و احتراق در محل برخورد دو جریان رخ می‌دهد.
این شعله را از این لحاظ نفوذی یا پخشی می‌نامند که در آن دو جریان با نفوذ و پخش در یکدیگر شرایط احتراق را فراهم می آورند.
محفظه احتراق توربین‌های گازی موتور‌های دیزلی و پکیج‌های معمول از نمونه‌های شعله‌های نفوذی هستند.
یکی از مهم‌ترین موارد در بحث سوخت و احتراق، نزدیک شدن به حالت ایده‌آل (احتراق کامل) است زیرا عدم توجه به هریک از عوامل تعیین‌کننده در احتراق کامل، باعث ایجاد خسارت‌های جبران‌ناپذیری خواهد شد.
ارزش حرارتی
ارزش حرارتی یک گاز، مقدار حرارتی است که در اثر سوختن یک مترمکعب گاز ایجاد می‌شود. ارزش حرارتی بر دو نوع است که در ادامه توضیح داده شده است.
ارزش حرارتی بالا (ارزش حرارتی نا‌خالص)
ارزش حرارتی نا‌خالص، مقدار گرمایی است که در اثر سوختن کامل یک متر‌مکعب گاز ایجاد می‌شود، زمانی که مواد حاصل از عمل احتراق را تا درجه حرارت اولیه سرد کنیم و بخار آب موجود در گاز‌های خروجی به طور کامل تقطیر شود.
ارزش حرارتی پایین (ارزش حرارتی خالص)
ارزش حرارتی خالص مقدار گرمایی است که در اثر سوختن کامل یک متر‌مکعب گاز آزاد می‌شود و این در حالی است که بخار آب ایجاد شده از عمل احتراق به همان صورت بخار باقی بماند. ظرفیت حرارتی هر دستگاه گازسوز را می توان با اندازه گیری میزان گاز ورودی بر حسب متر‌مکعب در ساعت به دست آورد و در ارزش حرارتی گاز مصرفی ضرب نمود تا ظرفیت حرارتی ورودی دستگاه به دست آید.

راهنمای خرید پکیج

راهنمای خرید پکیج

درکاتالوگ سازندگان پکیج مجموعه ای از اطلاعات فنی علاوه بر ظرفیت دستگاه ذکرشده که بهتر است هنگام خرید این اطلاعات فنی در نظر گرفته شود. به طور مثال یک نمونه در ادامه ذکر خواهد شد.

اطلاعات فنی و تکمیلی یک نمونه پکیج

مدل فن‌دار	26FF	30FF	واحد
توان حرارتی ورودی اسمی	26/9.6	30	kW
توان حرارتی خروجی اسمی	24/8.7	28	kW
محدوده دمایی مدار گرمایش مرکزی	30~80	30~80	◦C
حداکثر فشار کاری مدار گرمایش مرکزی	3	3	bar
حداکثر / حداقل فشار آب ورودی	0.2~6	0.2~6	bar
حداکثر / حداقل دمای آب گرم بهداشتی	30~60	30~60	◦C

 

مدل فن‌دار	26FF	30FF	واحد
منبع انبساط (ظرفیت /فشار اولیه)	1/8	1/8	L/bar
دبی جریان آب گرم بهداشتی T=25◦C	13.7	16	L/min
دبی ویژه آب گرم بهداشتی T=30◦C	11.5	13.4	L/min
حداقل دبی آب گرم بهداشتی	2~2.5	2~2.6	L/min
ولتاژ / فرکانس	220~230/50	220~230/50	V/HZ
حداکثر توان برق مصرفی	110	150	W
حداکثر فشار گاز طبیعی	20	20	mbar
وزن خالص	35	36	Kg
ابعاد (ارتفاع × عرض × عمق)	740×410×328	740×410×328	mm

 

  

نکات مهم در قبل از خرید و نصب پکیج

موارد قابل توجه قبل از خرید یا در حین نصب پکیج شوفاژ دیواری
1. فشار آب شهر در محل نصب پکیج دیواری باید حداقل 0.5 وحداکثر 6 بار باشد. درصورتی که فشار آب شهر در محل بالاتر از 3.5 بار باشد استفاده از شیر فشارشکن توصیه می‌شود.
2. در صورتی که بخشی از مسیر دودکش پکیج دیواری، به صورت افقی (بیش از 30 سانتی‌متر) باشد، استفاده از پکیج‌های فن‌دار الزامی است.
3. در صورت نصب پکیج دیواری گازسوز در بالکن یا فضای باز بایداز وزش مستقیم باد یا جریان تند هوا محفوظ باشد.
4. از آنجا که پمپ سیرکولاتور پکیج در سیستم بسته است لذا افقی یا عمودی بودن لوله‌کشی هیچ‌گونه تفاوتی در عملکرد پمپ ندارد و وظیفه پمپ جبران افت فشار ناشی از تجهیزات (لوله‌کشی، اتصالات، مبدل‌های حرارتی و...) و نه تامین اختلاف ارتفاع تجهیزات می‌باشد.
5. برای جلوگیری از رسوب گرفتن مبدل (به خصوص برای شهر‌هایی که درجه سختی آب در آن‌ها بالاست) استفاده از یک رسوب‌زدا مناسب در مسیر ورودی آب سرد به دستگاه توصیه می‌شود

 6. قبل از نصب شیلنگ های زیر پکیج حتما مسیر رادیاتور ها را توسط اتصال آب سرد به سیستم لوله کشی شوفاژ باید از هر گونه آشغال و سنگ ریزه شستشو داد

7. استفاده از فیلتر پلی مگنت (ترکیب فیلتر پلی فسفات و رسوب زدایی مغناطیسی) در ورودی آب سرد به پکیج بهتر از هر نوع فیلتری میباشد

8. استفاده از دودکش دوجداره برای پکیج های فن داری که در آپارتمان نصب میشود الزامی میباشد

 

نکات مهم در انتخاب پکیج

مولفه‌های مهم برای انتخاب پکیج دیواری
1. دودکش ساختمان
2. تلفات حرارتی ساختمان (یا ظرفیت گرمایش مورد نیاز)
3. مقدار مورد نیاز آب گرم بهداشتی
4. تامین اکسیژن مورد نیاز دستگاه
نصب وسایل گازسوز گرمایشی (انواع بخاری، آب‌گرم‌کن و پکیج) در فضای‌های داخلی ساختمان‌های عمومی و خاص ممنوع است. مگر آن که هوای مورد نیاز احتراق آن‌ها از خارج از ساختمان تامین شود.
شرایط محل نصب پکیج دیواری
1. بالای اجاق گاز و سایر وسایل گرمازا نباشد.
2. حداقل فاصله دستگاه از دیوار مقابل یک متر باشد.
3. حداقل فاصله از دیوار یا کابینت مجاور از طرفین 15 سانتی‌متر باشد.
4. حداقل فاصله از کف تا زیر پکیج 150 سانتی‌متر باشد.
5. در صورتی که قصد خرید پکیج دیواری و نصب به صورت محفظه احتراق باز دارید، همچنین می‌خواهید پکیج را در داخل کابینت نصب کنید، حتما توجه کنید که دستگاه برای احتراق نیاز به اکسیژن دارد و باید درب کابینت کرکره ای باشد تا پکیج، اکسیژن مورد نیاز خود را از محیط دریافت کند.
شرایط آب گرم بهداشتی در ساختمان
دستگاه پکیج شوفاژ دیواری وظیفه گرم کردن رادیاتور‌های ساختمان و تامین آب گرم بهداشتی در ساختمان را بر عهده دارد. پکیج شوفاژ دیواری به دلیل نداشتن منبع ذخیره آب گرم، امکان گرم کردنرادیاتور‌ها و آب گرم بهداشتی را به طور هم‌زمان ندارد. در طراحی سیستم اولویت با تامین آب گرم بهداشتی است. بعد از باز شدن شیر آب گرم بهداشتی تمام قدرت دستگاه صرف گرم نمودن آب گرم بهداشتی می‌شود و اگر شیر آب گرم به طور طولانی باز بماند، رادیاتور‌ها به علت غیر‌فعال ماندن مدار گرمایش سرد می‌شوند.

معایب پکیج شوفاژ

معایب پکیج دیواری
1. برای مکان‌هایی با دو حمام یا بیشتر مناسب نیست. میزان دبی آب گرم بهداشتی آن نسبت به موتور‌خانه کمتر و معمولا بین 10 تا 16 لیتر در دقیقه است (البته نوعی پکیج وجود دارد کهتنها دارای مدار گرمایش است و با اتصال پکیج به مخزن‌های کویل‌دار در حجم مورد نیاز همیشه می‌توان مقداری آب گرم بهداشتی ذخیره داشت).
2. در محل‌هایی که مصرف آب گرم بهداشتی در فاصله زیادی نسبت به پکیج باشد به علت نداشتن مسیر بازگشت آب بهداشتی (که این امکان در موتور‌خانه وجود دارد) ضروری است تا آب سرد ناشی از اتلاف حرارتی داخل لوله بین پکیج و محل مصرف ریخته شود تا آب گرم به مصرف کننده برسد (البته نوع خاصی از پکیج وجود دارد که مجهز به مسیر برگشت آب بهداشتی است). یادآور می‌شود، در محاسبه میزان گرمای لازم برای گرم کردن یک مترمربع از ساختمان باید بعضی از شرایط در نظر گرفته شود.

انواع پکیج شوفاژ گازی

انواع پکیج شوفاژ گازی
پکیج از نظر شکل ظاهری به سه دسته تقسیم می‌شوند که در ادامه توضیح داده شده است.
1. پکیج دیواری
این نوع پکیج به علت اندازه کوچک و شکل ظاهری زیباتر عمدتا در آشپزخانه نصب می شود و به همیندلیل طرفداران بیشتری نسبت به دیگر پکیج‌ها دارد. دستگاه پکیج دیواری به دلیل نداشتن منبع ذخیره آب گرم امکان گرم نمودن سیستم گرمایشی و تامین آب گرم مصرفی را به طور هم‌زمان ندارد و در طراحی سیستم اولویت گرمایش با گرم نمودن آب گرم مصرفی می‌باشد. بعد از باز شدن شیر آب گرم مصرفی تمام قدرت صرف گرم نمودن آب گرم مصرفی می‌شود و اگر شیر آب گرم مصرفی به طور طولانی باز بماند، رادیاتور‌ها سرد می‌شوند. لازم است در مصرف آب گرم به این نکته توجه نمود که نباید در زمستان‌ها به طور طولانی شیر آب گرم باز بماند تا رادیاتور‌ها سرد شوند.
2. پکیج زمینی
پکیج‌های زمینی معمولا در ساختمان‌هایی با متراژ بالا نصب می‌شود. این نوع پکیج در سایز‌های مختلف و توان حرارتی مختلفی ساخته می‌شود. پکیج‌های زمینی معمولا به علت اشتعال فضای آشپزخانه، در آپارتمان استفاده نمی‌شود. ضمنا توان بالای این دستگاه‌ها مناسب برای واحد‌های آپارتمانی و واحد‌های ویلایی کوچک نیست. در این دستگاه‌ها به علت وجود یک مخزن ذخیره آب گرم در صورت قطع شدن برق برای مدت زمان کوتاه، آب گرم وجود دارد. البته در گذشته پکیج‌های زمینی با توان‌های کوچک هم ساخته می‌شدند که امروزه با وجود قوانین جدید و وجود پکیج‌های دیواری دیگر کاربردی ندارند.
3. پکیج زمینی ایستاده
این پکیج گزینه مناسبی برای ساختمان‌های بزرگ، ویلایی، دوبلکس و دو‌طبقه می‌باشد. این نوع پکیج ترکیبی از یک پکیج دیواری و یک پکیج زمینی می‌باشد. از مشخصات این دستگاه می‌توان به توان حرارتی بالا و با دو خروجی جداگانه برای دو سیستم گرمایش و قابلیت تفکیک دما‌های مدار، اشاره کرد. به عنوان مثال یک ساختمان بزرگ که در قسمتی از سیستم رادیاتوری و در قسمت‌های دیگر از سیستم گرمایش از کف استفاده می‌شود. با توجه به این که دمای مورد نیاز در این دو مدار متفاوت است، این دستگاه می تواند در چنین مکانی نصب و هر دو مدار را تغذیه کند.

پکیج چیست

پکیج چیست؟
شوفاژ دیواری
این وسیله که در مواردی با نام پکیج شناخته شده، برای گرم کردن آب سیستم گرم کننده و تهیه آب گرم مصرفی ساختمان‌های مختلف، به صورت مستقل به کار می رود. این دستگاه به گونه ای طراحی شده است که اجزای تشکیل دهنده مدارهای گاز سیستم گرم کننده رادیاتور‌ها، آب گرم مصرفی و سیستم کنترل این مدار‌ها در مجموعه کوچکی قرار دارند و سیستم کنترل این مدار‌ها در مجموعه کوچکی قرار دارند و با توجه به وزن کم بر روی دیوار قابل نصب شدن است. به این ترتیب با استفاده از آن، در ساختمان‌ها نیازی به احداث موتورخانه نیست.
پکیج شوفاژ گازی چیست؟
گرمایش مطبوع محل سکونت و تامین آب گرم بهداشتیمصرفی همواره از نیاز‌های بشر در طول تاریخ بوده است. پکیج دستگاهی است که جایگزین موتور‌خانه مرکزی شوفاژ گردیده و آب گرم مورد نیاز جهت تامین گرمایش محیط (به وسیله رادیاتورها، فن کویل یا سیستم گرمایش از کف) و آب گرم بهداشتی مصرفی جهت مصارف روزمره از قبیل شست‌و‌شو، استحمام و ... را فراهم می‌نماید.این دستگاه انرژی مورد نیاز خود را از سوخت گاز طبیعی و یا مایع تامین می‌نماید.
مزایای پکیج شوفاژ‌گازی نسبت به موتور‌خانه مرکزی
1. استقلال هر واحد مسکونی در تامین آب گرم مصرفی و گرمایش محیط
2. عدم نیاز به احداث موتور‌خانه مرکزی
3. امکان کنترل سیستم در داخل ساختمان
4. عدم هزینه شارژ ماهانه و تعمیر و نگه‌داری
5. سهولت در نصب، راه اندازی، سرویس و نگه‌داری
6. راندمان بالاتر نسبت به موتور‌خانه مرکزی
7. امنیت بالاتر به خاطر وجود حسگر‌های آب گرم مصرفی و شوفاژ و حسگر دود و ...
8. عدم اشغال فضای مفید در ساختمان‌ها
9. ابعاد کوچک، تقریبا به اندازه یک دستگاه آب‌گرم‌کن دیواری معمولی
10. تنظیم دما به میزان دلخواه
11. تامین آب گرم دائم و فراوان در کمترین زمان و جلوگیری از اتلاف انرژی
12. هر زمان که شما به آب گرم نیاز داشته باشید دستگاه روشن می‌شود و در مواقع دیگر خاموش است.
13. ایمنی کامل (دستگاه به صورتی طراحی گردیده که هیچ خطری را متوجه مصرف کننده آن نمی سازد).
14. عملکرد مطمئن (تامین گرمایش واحد‌های مسکونی تا متراژ حداکثر 350 متر‌ مربع به صورت کامل)
15. کارکرد آرام و بدون صدا
16. راندمان حرارتی بالا هم‌زمان با صرفه‌جویی در مصرف سوخت
17. کوتاه شدن مسیر لوله های انتقال آب گرم رادیاتور و آب گرم مصرفی به محل مورد نظر و در نتیجه جلوگیری از اتلاف انرژی و زمان

انواع سختی آب و روشهای رسوب زدایی

سختی آب

به طور کلی آبهای سطحی ((سبک)) و آبهای زیرزمینی ((سخت)) هستند، اما بهرحال این موضوع تا حد زیادی به نوع چینه ای بستگی دارد که آب با آن در تماس قرار می گیرد.

توجه : اصطلاح ((سختی)) بدآن مفهوم است که ایجاد کف با صابون دشوار است. آب حلال بسیارخوبی است و وجود دی اکسید کربن محلول قدرت حلالیت آنرا افزایش می دهد .

دو نوع سختی

 

1-سختی موقت: در صورتی که آب از میان چینه حاوی کربنات کلسیم یا منیزیم عبور کند، بسته به مقدار دی اکسید کربن موجود در آب مقدار معینی از این نمک ها در آب حل می شوند. در این فرآیند به خاطر وجود دی اکسید کربن، کربنات به بی کربنات تبدیل می شود. چون این نوع سختی را می توان با جوشاندن آب برطرف ساخت، به آن سختی((موقت)) گفته می شود. این پدیده سبب ایجاد پوسته در لوله های آب گرم و دیگ های بخار می شود، مگر آنکه یک سیستم غیرمستقیم مورد استفاده قرار گیرد(به فصل 2، تأمین آب گرم نگاه کنید).

 

2-سختی دائم: چنانچه آب از چینه حاوی سولفات کلسیم، کلرید کلسیم یا کلرید منیزیم عبور کند، این نمک ها بدون حضور دی اکسید کربن به سادگی در آب حل می شوند. این نوع سختی را با جوشاندن آب نمی توان برطرف ساخت و به همین دلیل به آن سختی دائم گفته می شود. این سختی پوسته ایجاد نمی کند مگر آنکه دما و فشار آب افزایش یابد، اما در عوض موجب خوردگی می شود. بیشتر آبها دارای هردونوع سختی موقت و دائم اند، اما سختی موقت معمولا بیشتر است، به عنوان مثال سختی موقت و دائم آب ((گیلدفوردGuildford)) در ((ساریSarrey )) به ترتیب 200 و 50 قسمت در میلیون (p.p.m) است. دسته بندی کلی موردمورد قبول سختی آب در جدول 1-1 ارائه شده است.

 

جدول 1-1

نوع	سختی -
سبک	50-0
نیمه سبک	100-50
سختی جزئی	150-100
نیمه سخت	200-150
سخت	300-200
بسیار سخت	بیش از 300

 

برطرف ساختن سختی موقت

  سختی موقت را همانطور که قبلا گفته شد میتوان با جوشاندن آب برطرف ساخت. در این حالت با جدا شدن دی اکسید کربن،کربنات کلسیم یا منیزیم رسوب می کند. با وجودی که مقادیر کوچک آب را می توان با این روش سبک کرد، اما این شیوه در مقیاس بزرگ کاری غیر عملی است.

فرآیند ((کلارک (( Clark: در این فرآیند مقادیر کوچکی از آب اهک یا خمیر آهک به آب افزوده می شود و با جذب دی اکسید کربن از بی کربنات موجود سبب رسوب کردن کربنات نامحلول و جدا شدن قسمت بیشتر سختی موقت آب می گردد. کربنات رسوب کرده یا در مخزن ته نشین می شود و یا با توری های ظریف جدا می گردد.

برطرف ساختن سختی دائم

   اصطلاح ((دائم)) نام گذاری درستی نیست و به دلیل آنکه این نوع سختی را نمی توان با جوشاندن آب برطرف کرد، این اصطلاح مورد استفاده قرار گرفته است. سختی موقت را می توان با افزودن کربنات سدیم برطرف ساخت. در این فرآیند کربنات سدیم به سولفات سدیم تبدیل می شود که در آب محلول می ماند و زیان آور نیست.

فرآیند تبادل بازی (ش. 3-1)

در این فرایند هردو سختی دائم و موقت به طرز مؤثری با عبور دادن آب از درون منبع فولادی حاوی زئولیت برطرف می گردد. خصوصیت زئولیت ها تبدیل بلز سدیم به باز منیزیم و کلسیم است و به همین جهت از اصطلاح ((تبادل بازی)) استفاده می شود.

 

ش. 3-1 منبع سبک سازی آب به روش تبادل بازی

این فرآیند به شکل زیر انجام می شود:

زئولیت سدیم (درون منبع) + سولفات یا کربنات کلسیم 0موجود در آب) می شود:

زئولیت کلسیم (درون منبع می ماند) + سولفات یا کربنات سدیم (محلول در آب اما بدون ضرر)

پس از مدتی استفاده، زئولیت سدیم به زئولیت کلسیم و منیزیم تبدیل می شود و قدرت سبک سازی خودرا از دست می دهد. در این حالت با افزودن محلول قوی نمک معمولی (کلرید سدیم) دوباره آنرا احیا می کنند. نمک به مدت تقریبا یک و نیم ساعت با زئولیت کلسیم درتماس قرار می گیرد و در این مدت زئولیت کلسیم دوباره به زئولیت سدیم تبدیل می شود.

فرآیند به شکل زیر انجام می شود:

زئولیت کلسیم (بدون سدیم) + کلرید سدیم (نمک معمولی) می شود:

زئولیت سدیم (احیا شده) + کلرید سدیم (به فاضلاب منتقل می گردد)

فرآیند آهک – کربنات سدیم

در موارد صنعتی سبک سازی آب دارای سختی دائم و موقت را می توان با افزودن آهک و کربنات سدیم با نسبت های صحیح و ته نشینی نمک های رسوب کرده انجام داد.

کاهنده های پوسته

در سیستم های آب های گرم برای کاستن از میزان تشکیل پوسته و خوردگی می توان از نسبت های پایین متافسفاتها استفاده کرد. در این حالت آب از لحاظ فنی سخت باقی می ماند، بنابراین این روشهای تصفیه آب را نباید سبک سازی تلقی کرد. در این روش یک عامل پراکنده ساز ویژه را می توان به لوله اصلی آب سرد متصل کرد و یا در مخزن آب سرد آویزان نمود.