سختی گیر های مغناطیسی و معایب آن

دستگاه سختی گیر مغناطیسی و معایب آن

نوع دیگری از سختی گیر ها وجود دارند که با نام سختی گیر های مغناطیسی شناخته می شوند. این نوع دستگاه ها با استفاده از میدان های الکترو مغناطیسی و جریان های الکتریکی یون های منفی و مثبت محلول در آب ( آند و کاتد ها ) را جداسازی می کند. دستگاه های سختی گیر مغناطیسی تا حدودی می تواند سختی آب را از بین ببرد ولی در مواردی باعث بروز مشکلاتی می شود که از این رو استفاده از این دستگاه ها آن چنان محبوب نمی باشد.

در این مقاله سعی داریم تا تعریف درستی از دستگاه های سختی گیر مغناطیسی و معایب آن را به سمع و نظر شما برسانیم.

سختی گیر های مغناطیسی

یون های آند و کاتد محلول در آب که باعث سختی آب می شود ، با استفاده از روش های مختلفی می تواند از آب جداسازی شود. یکی از این روش ها ایجاد میدان مغناطیسی قوی توسط سیم پیچ ها می باشد. از این رو دستگاه هایی طراحی و تولید شده اند که بر روی لوله های ورودی و یا خروجی آب نصب و تعبیه می شود و در مکان هایی که توسط متخصصان این حوزه با استفاده از روش های گوناگون مشخص می شود قرار می گیرند.

دستگاه های سختی گیر مغناطیسی بر اساس نوع عملکرد خود به سه دسته کلی زیر تقسیم بندی می شود که هر کدام کارایی های خاص خود را دارد.

  1. دستگاه های سختی گیر بر اساس میدان مغناطیسی
  2. دستگاه های سختی گیر بر اساس میدان های الکترو مغناطیسی
  3. دستگاه های سختی گیر بر اساس میدان های مغناطیسی متغیر ( الکترونیکی )

دستگاه های سختی گیر بر اساس میدان مغناطیسی

دستگاه های سختی گیر بر پایه میدان مغناطیسی ، جزو اولین دستگاه های سختی گیری می باشند که بدون استفاده از مواد شیمیایی اقدام به سختی زدایی آب می کنند. این نوع دستگاه ها در اوایل دهه ۱۹۵۰ شروع به تولید شدند.

جرقه تولید این دستگاه ها زمانی بود که دانشمندان فهمیدند آب هایی که از صخره های مغناطیسی عبور می نمایند رسوب نمی کنند و در نهایت دستگاه های سختی گیر میدان مغناطیسی با استفاده از فلزات آهن ، کبالت و نیکل طراحی و تولید شدند.

دستگاه های سختی گیر مغناطیسی در محدوده ۲۰۰۰، ۴۰۰۰، ۶۰۰۰، ۸۰۰۰، ۱۲۰۰۰ و حتی ۴۷,۵۰۰ گاوس ساخته می شوند. این نوع دستگاه ها ( بر پایه میدان مغناطیسی ) در دسته بندی های مغناطیسی بلوكی، مغناطیس لوله‌ای( رزوه‌ای و فلنجی)، مغناطیسی كلمپی و رینگ‌های شارژی وارد بازار می شوند.

دستگاه های سختی گیر بر اساس میدان های الکترو مغناطیسی

دستگاه های سختی گیر بر اساس میدان های الکترو مغناطیسی

در این نوع دستگاه ها ، سیم پیچ هایی با تعداد N بار گردش بر روی لوله باعث ایجاد میدان الکترو مغناطیسی قوی می شوند که هنگام عبور جریان آب از این میدان یون های مثبت و منفی محلول در آب مانند ( کلسیم ، کربنات ها ، منیزیم و… ) از آب جدا شده و در این قسمت ها رسوب می نماید.

حلقه هایی با N دور که به دور لوله ها ایجاد شده اند و دارای مرکز یکسان هستند ، تنها در مقطعی از لوله باعث ایجاد میدان می شوند که این مسئله بدین معنا می باشد ، در تمامی نقاط لوله ما شاهد میدان مغناطیسی با قدرت یکسان نخواهیم بود.

پس نتیجه می شود که در لوله ها طولانی بایستی از تعداد بیشتری از این دستگاه ها استفاده نمود که این امر زیاد باب میل نمی باشد.

دستگاه های سختی گیر بر اساس میدان های مغناطیسی متغیر ( الکترونیکی )

این نوع از دستگاه های سختی گیر مغناطیسی با استفاده از جریان AC به جای جریان DC انقلابی را در این عرصه به وجود آوردند. در این دستگاه های سختی گیر مغناطیسی بر پایه میدان های متغیر سیم پیچ ها به مرکزیت واحد اقدام به تولید میدان های مغناطیسی با طول موج های متغیر می کنند.

دلیل این موضوع هم جریان متغیر می باشد ، زیرا با استفاده از امکانات هایی که این دستگاه دارد و عبور جریان متناوب ، می توان میدان های مغناطیسی متغیر ایجاد نمود.

معایب دستگاه های سختی گیر مغناطیسی

دستگاه های سختی گیر بر پایه میدان های مغناطیسی نسبت به همنوع خود بر پایه مواد شیمیایی دارای معایبی می باشد که باعث عدم محبوبیت این دستگاه ها است. در ادامه به بررسی برخی از این معایب بارز خواهیم پرداخت.

عملکردی محدود دارند

دستگاه های سختی گیری که با استفاده از جریانات الکتریکی اقدام به سختی گیری آب می نمایند عملکردی محدود دارند. به این صورت که در بازه ای کوتاه خاصیت اثر پذیری از خود نشان می دهند و هرچه قدر جریان آب از این محدوده دور تر شود ، در نتیجه در معرض میدان های مغناطیسی ضعیفتری قرار می گیرد و در فواصل دورتر هیچ تغییری در سختی آن حاصل نمی شود.

از این رو در لوله کشی های طولانی تر این نوع دستگاه های کارایی چندانی ندارند و شاید استفاده از دستگاه های سختی گیر مغناطیسی در مجتمع ها و موسسه های بزرگ به هیچ عنوان توصیه نشود.

بدون جریان آب کار نمی کند

این دستگاه ها به لوله هایی که حامل آب می باشند متصل می شود و این موضوع بدین معنا است ، زمانی که جریان آبی وجود نداشته باشد در نتیجه سختی گیری نیز در کار نخواهد بود. اگر بخواهیم دقیق تر به این مسئله بنگریم ، در نکته قبلی اشاره شد که دستگاه های سختی گیر مغناطیسی عملکردی محدود دارند.

پس زمانی که آب راکد باشد فقط قسمتی از آب در معرض میدان قرار دارد و بقیه حجم آب همان خاصیت سختی را در خود دارند.

باعث خوردگی شدید در محل نصب و دیگر قسمت های تجهیزات می شود

زمانی که دستگاه به لوله متصل شود و شروع به کار نماید ، سختی گیری آب باعث رسوب آند ها و کاتد ها در بستر لوله می شوند که در نتیجه این مسئله رفته رفته این رسوب باعث خوردگی و از بین رفتن لایه های محافظتی لوله و کاهش حجم آن می شود.

شاید در نگاه اول این نوع خوردگی چندان محسوس نباشد و در حقیقت اگر لوله های موسسات طولانی باشد این خوردگی باعث خسارات سنگینی می شود.

مسدود شدن مجاری جریانات آب

مسدود شدن مجاری جریانات آب توسط دستگاه سختی گیر مغناطیسی

رسوبات فلزات و محلول هایی که در آب باعث سختی آن شده اند ، توسط دستگاه های سختی گیر رزینی ، رفته رفته و با گذر زمان درون لوله ها انباشته می شود که در نهایت باعث  کاهش قطر لوله و مسدود شدن آن می شود.

در این صورت می بایست قسمت شاید عظیمی از لوله کشی ها تعویض گردد که این مسئله علاوه بر خسارات سنگین باعث هدر رفت هزینه در موسسات بزرگ می شود و باید با برنامه ریزی قبلی انجام گیرد.

عملکرد این دستگاه ها شدیدا به سرعت جریان آب بستگی دارد

گفته شد که برای کار کرد این نوع دستگاه ها بایستی جریانات آب درون لوله های وجود داشته باشد ولی این جریانات بایستی با سرعتی از قبل تعیین شده باشد به این صورت که در سرعت ۲٫۳ متر بر ثانیه میزان کاهش رسوب ۸۰ درصد است.

ولی در سرعت های ۱ الی ۱٫۵ متر بر ثانیه که اکثر توسط لوله کش ها تعبیه می گردد این میزان به ۴۰ در صد کاهش می یابد.

در حالت کلی این نوع دستگاه ها مکمل روش های سختی گیر رزینی می باشند

در بیشتر مواقع از رزین های سختی گیر ، رزین های آنیونی و رزین های میکس بد برای کاهش سختی آب استفاده می گردد که این موضوع بدین معناست ، دستگاه های سختی گیر بر پایه میدان های مغناطیسی نوعی مکمل برای این نوع روش محسوب می شود.

پس نمی توان دستگاه های سختی گیر مغناطیسی را روشی کامل برای از بین بردن سختی آب در نظر گرفت و بایستی از راهکار های گوناگونی نیز برای کاهش و یا از بین بردن سختی آب بهره برد

پایداری رسوبات تشکیل شده بسیار کم می باشد

رسوباتی که توسط این دستگاه ها به وجود می آیند بسیار ناپایدار می باشد و حداکثر تا ۳٫۵ دقیقه در آب به صورت کریستال باقی می مانند. یعنی رسوباتی مانند کلسیم ها و کربنات ها زمانی که توسط این دستگاه ها به وجود می آیند به سادگی در آب دوباره حل می شوند زیرا خاصیت حلال پذیری بسیار بالایی دارند.

در نتیجه نمی توان به دستگاه های سختی گیر رزینی اعتماد کرد تا به طور کامل سختی آب را از بین ببرند.

راه اندازی مدل فلنجی این نوع دستگاه ها نیاز به قطع لوله دارد

برای نصب مدل فلنچی دستگاه های سختی گیر رزینی نیاز است تا محل نصب که توسط متخصص ها تعیین می شود بریده شود. این مسئله در موسسات بزرگ نیاز به برنامه ریزی و تعین وقت قبلی می باشد و باعث هدر رفت زمان می شود.

همچنین نصب این دستگاه توسط افراد معمولی میسر نمی باشد و بایستی توسط افراد متخصص در این حوزه صورت گیرد.

سختی گیرهای مغناطیسی رسوبات قبلی را حذف نمی‌كند

این نوع دستگاه ها نمی توانند رسوبات قبلی را حذف و از بین ببرد و تنها با استفاده از ایجاد میدان های مغناطیسی می تواند تا حداکثر ۴۰ درصد میزان رسوب گذاری را کاهش دهد. این مسئله به این معنا می باشد که عمل رسوب گذاری به تعویق می افتد و با شیب کمتری انجام می شود.

یه دلیل تشعشعات مغناطیسی برای سلامتی مضر می باشد

در تاسیسات بزرگ و مجتمع های عظیم از دستگاه های سختی گیر مغناطیسی با قدرت بسیار بالا استفاده می شود که این مسئله برای کارکنان آن بخش و برای بدن انسان ها مضر می باشد. گاها میزان شدت این جریانات به بیش از ۱۲۰۰۰ گاوس می رسد که بسیار بیشتر از حد معمول بوده و برای اکوسیستم و محیط زیست خطرناک می باشد.

پس علاوه بر مواردی که گفته شد ، یکی از بزرگترین معایب دستگاه های سختی گیر بر پایه جریانات مغناطیسی ، همین آسیب رسانی به موجودات و کارکنان آن بخش می باشد که مسئله حائز اهمیتی می باشد.

امیرحسین شریفی
ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *