Soğutma kulelerinde karşılaşılan en temel sorunlardan biri kireç oluşumudur. Suda çözünebilen safsızlıkların, ısı transferi yapan metal yüzeyler üzerinde katılaşmasına kireçlenme denmektedir. Soğutma kulelerinde en sık rastlanan kireç türleri; kalsiyum karbonat, kalsiyum fosfat, magnezyum tuzu ve silikatlardır.
Sıcaklık, soğutma suyunun asidite ve alkalinitesi, kireç oluşturabilme özelliğine sahip olan iyonların miktarları ve soğutma suyunun iyon taşıma kapasitesinin düşmesine etki eden her türlü çözünmüş madde, yani iletkenlik; kireç oluşumuna etki eden temel faktörlerdir. Bu faktörlerden herhangi birinde değişme görüldüğünde, soğutma kulesinin kireçlenme potansiyelinde de değişim gözlenir. Örnek olarak; soğutma kulesinde sirküle eden suyun sıcaklığı artar ise, kalsiyum karbonatın çözünürlüğü düştüğü için, kireçlenme potansiyeli de artar. Benzer şekilde alkalinite ve pH’da kireç oluşumunu doğrudan etkiler.
Soğutma kulelerinde kireç oluşumunu önlemenin 4 temel yolu vardır; kireç oluşturma özelliği olan minerallerin giderilmesi (yumuşatma), bu özellikteki mineralleri çözünmüş formda tutmak için tedbirler (pH ayarı), kireçlenmeyi önleyici mekanik tedbirler almak ve kireç önleyici kimyasalların kullanımıdır.
Soğutma kulelerinde kireçlenmeyi önleyici inhibitörler; kireç oluşturma potansiyeli bulunan iyonlar ile reaksiyona girerek, deposit oluşturmalarına izin vermeyecek şekilde kendine bağlar.
NALCO tarafından geliştirilen ve 3D Trasar® etiketli polimerleri içeren kireç inhibitörleri, uzun zincirli kimyasal yapıları sayesinde, sıradan fosfat bazlı kimyasallara göre çok daha fazla kireç yapıcı iyonu kendine bağlayabilir ve daha güvenli bir soğutma kulesi sağlar.
Nalco tarafından üretilen bu etiketli polimerler, 3D Trasar® adı verilen sistemler tarafından optik olarak tespit edilebilmekte ve soğutma sisteminizin, 3D Trasar® sistemi tarafından yönetilmesine olanak sağlamaktadır. Soğutma kuleleri için 3D TRASAR® teknolojisi hakkında daha detaylı bilgi almak için tıklayınız…
Su, doğal bir elektriksel iletkendir ve metalleri, doğada bulundukları oksitli hallerine dönüştürme eğilimi taşır. Metallerin doğal hallerine döndüğü bu elektrokimyasal sürece ise korozyon denir.
Korozyonun bir çok çeşidi vardır. Genel korozyon; bir metalin tüm yüzeyinde eşit, homojen şekilde metal kaybı meydana geldiği durumlarken, pitting korozyonu; metalin yalnızca belirli bölgelerinde çukurlar açılması şeklindeki korozyon türüdür. Galvanik korozyon ise; birbirleri ile temas halinde olan farklı metal türlerinin, birbirlerini paslandırmasına verilen isimdir. Korozyon ile mücadele ederken, hangi korozyon türü ile karşı karşıya olduğunuzu bilmek önemlidir, keza her korozyon türü, farklı bir nedenden dolayı ortaya çıkar.
Soğutma suyundaki çözünmüş maddelerin türleri ve miktarları, soğutma suyundaki askıda katı maddelerin miktarı, suyun alkalinite ve pH değeri, soğutma suyunun akış hızı yani debisi, su sıcaklığı ve soğutma kulesindeki mikrobiyolojik aktivite; soğutma kulelerinde görülen korozyon reaksiyonlarını doğrudan etkileyen faktörlerdir.
Soğutma kulelerinde korozyondan korunmak için; soğutma kulesinin tasarımında korozyona dayanıklı malzemelerin tercih edilmesi, koruyucu kaplamaların kullanımı, soğutma suyunun pH değerinin ayarlanması, korozyon inhibitörlerinin kullanımı gibi çözümler tercih edilir.
Soğutma kulesinde kullanılan korozyon inhibitörleri; korozyon reaksiyonlarını durdurmak için ya katot bölgesinin ya da anot bölgesinin üzerini kaplayarak, reaksiyonu keserler. Hem anodik hem katodik koruma sağlayan kimyasallar da gelişen teknoloji ile ortaya çıkmıştır.
Etkili bir korozyon inhibitor programında en önemli faktör; kimyasalın dozajının ve ilgili su parametrelerinin düzenli kontrolüdür. Doğru kontrol, yeterli şekilde yapılmadığında hiçbir korozyon önleme programının etkili olamayacağı bilinmelidir.
Nalco, en etkili korozyon koruma programını sunabilmek için hem anodik hem katodik koruma sağlayan inhibitörler geliştirmektedir. Ayrıca, Nalco tarafından geliştirilen ve patent altında korunan 3D Trasar®, soğutma sisteminizdeki korozyon miktarını canlı olarak takip ederek, anlık olarak müdahale edebiliyor. 3D Trasar®, optimum kimyasal tüketimi ile, maksimum korozyon koruması sağlamanıza ve bunu en az insan gücü ve hatası ile yapmanıza olanak veriyor. 3D Trasar®, Endüstri 4.0 teknolojilerinden, soğutma kulelerinin kimyasal şartlandırılması için uyarlanmış bir sistemdir. Soğutma kuleleri için 3D Trasar® sistemi hakkında daha detaylı bilgi almak için lütfen tıklayınız…
Mikrobiyolojik kirlenme, soğutma kulelerinde karşılaşılan en önemli problemdir. Mikroorganizmalar; sıcaklık, oksijen, besin ve su gibi tüm temel ihtiyaçlarının mevcut olduğu soğutma kulelerinde, rahatlıkla üreyebilmekte ve sistemde ısı kayıplarından, korozyona, eşanjörlerde tıkanma problemlerinden, işçilerde sağlık sorunlarına kadar bir dizi istenmeyen duruma neden olabilmektdir.
Soğutma kulelerinde görülen bir takım mikroorganizmalar ve bunların sebep oldukları problemler, aşağıdaki tabloda verilmiştir.
Soğutma suyunda bulunan ve kireç oluşturma özelliği bulunmayan katı partiküller, yığılma oluşturarak tortu haline gelir ve soğutma eikpmanlarının tıkanmasına yol açabilir. Hava ile sisteme giren toz ve kil, besi suyu ile sisteme karışabilen kum ve kil, soğutma sistemindeki korozyon artıkları, bakteri gibi biyolojik kütleler ve onların atıkları, aluminyum fosfat ve demir fosfat gibi fosfatlı bileşikler; soğutma kulelerinde tortu ve tıkanmaya sebep olabilen temel oluşumlardır.
Soğutma suyunun sıcaklık değeri, soğutma kulesinde sirküle eden suyun debisi, sistemdeki korozyon oranları, soğutma suyunun kirlilik yükü, besi suyu ve soğutma suyunun karakteristikleri ve soğutma kulesindeki mikrobiyolojik faaliyet; bir soğutma kulesinde tortu ve tıkanma problemlerinin görülmesini doğrudan etkiler.
Soğutma kulelerinde tortu oluşumu ve tıkanma problemleri, mekanik ve kimyasal yollar ile engellenebilir. En etkili metodun seçimi, tortunun yapısını anlamaktan geçer. Soğutma kulesinde tortu ve tıkanma ile mücadelenin 3 şekli; önleme, azaltma ve sürekli kontroldür. Tortu oluşturan ve soğutma sistemini tıkayabilen maddelerin sisteme girmesine mani olan her yöntem; önleme kapsamındadır. Önleme, mekanik değişiklikler veya besi suyu iyileştirmesi gerektirebilir. Soğutma sistemine girmesine mani olunamayan kirleticilerin yok edilmesi için kullanılan yöntemlere ise azaltma denir. Hava ile sisteme giren tozların, devirdaim filtresi veya böbrek filtreler ile arıtılması veya kule havuzunun periyodik olarak temizlenmesi bu kapsamdadır. Sürekli kontrol ise; tortuların sistemde depozitlenmesini engellemek için atılan adımlardır. Soğutma suyu dispersantları bu noktada devreye girer.
Dispersantlar, molekül yapıları üzerinde elektriksel yükler taşıyan polimerlerdir. Bu özellik sayesinde bir dispersant; kutuplaştırıcı veya yüzey gerilimini düşürücü etki göstererek, tortuların su içerisinde askıda kalmasına yani çökmemesine yardım eder, metal yüzeyler üzerinde yapışmasına engel olur ve hatta önceden yapışmış olan tortuları yerlerinden söker.
Soğutma kulelerinde tıkanma probleminin çözümü için; doğru dispersantın seçimi ile, kimyasal ve mekanik programın düzenli olarak takibi çok önemlidir.
Soğutma suyu şartlandırma programları yenilendikçe, sistem otomasyonu da önem kazanmaktadır. Her şartlandırma programı için, o programın istenilen korumayı verdiği ve mükemmel çalıştığı özel kimyasal konsantrasyon oranları vardır. Gerektiği gibi kontrol edilmediği takdirde herhangi bir kimyasal programı; muhtemel üretim kayıplarına, artan bakım masraflarına ve artan enerji tüketimi gibi sorunlara yol açabilir.
Nalco, soğutma kulelerinin dinamik doğasını takip edilebilir ve müdahale edilebilir hale getirmek amacıyla, Endüstri 4.0 teknolojilerinden faydalanarak, 3D Trasar® sistemlerini geliştirmiştir.
3D Trasar®, bir etiketli polimer teknolojisine verilen isimdir. Bir kimyasal moleküle, o molekülün yapısını ve fonksiyonunu bozmadan, fluoresan özellik gösteren bir işaretçinin yerleştirilmesi işlemine ait patent, Nalco tarafından alınmıştır. Bu fluoresan madde, Nalco tarafından üretilen soğutma kulesi şartlandırma kimyasallarının moleküllerine işlenmiştir. Kimyasallarımıza yeşil rengi veren, bu fluoresan maddedir. Fluoresan madde, belirli dalga boylarında ışıma yaymakta ve belirli optik sistemler ile kolaylıkla takip edilebilmektedir.
Soğutma kuleleri için 3D Trasar®; bir soğutma kulesindeki kireç oluşum potansiyelini, farklı metal türlerindeki korozyon hızlarını, bakteriyolojik aktiviteyi, kullanılan tüm kimyasalların hangilerinin hangi oranda aktif halde olduğunu, anlık olarak izler. Su şartlandırma uzmanlarının haftalık olarak yaptığı numune alım ve kimyasal analiz prosedürlerini, her 16 saniyede 1 kere kendi kendine tekrarlar. Bu testleri gerçekleştirirken herhangi bir sarf malzemesi kullanmamakta, herşey optik olarak gerçekleşmektedir.
Soğutma kuleleri için 3D Trasar®; sahip olduğu algoritma sayesinde, yaptığı ölçümlerin sonuçlarına göre, soğutma sisteminize optimum sonuçları yaratacak şekilde müdahale eder. Kireç oluşum potansiyelinin anlık verilerine göre; suyun pH değerini, pH ayarlayıcı kimyasalın dozajını, kireç inhibitörünün dozajını artırır veya azaltır. Sistemdeki tüm metallerin korozyon hızlarının anlık verilerini gözleyerek, optimum korozyon inhibitor dozajlarını belirler, ayarlar ve dozajı gerçekleştirir. Soğutma suyu içerisindeki bakterilerin, biyositler ile verdiği reaksiyondan oluşan ışımayı takip ederek, sistemde bakteriyolojik faaliyetin ne seviyede olduğunu, biyosit dozajının yeterli olup olmadığını kontrol eder ve sonrasında müdahale gerçekleştirir. Soğutma kuleleri için 3D Trasar®; internete bağlı olup, aldığı tüm ölçüm ve aksiyonları, on-line olarak internet üzerindeki bir veritabanına gönderir. Gerekli olduğu durumlarda, Nalco merkezi, Nalco personelleri, servis sağlayıcınız ve sizler; e-mail ve SMS ile bilgilendirilirsiniz.
Sistemde herhangi bir problem olmadığı tüm durumlarda Soğutma kuleleri için 3D Trasar®; soğutma sisteminizin minimum işletme maliyeti ile çalışabilmesi için gerekli aksiyonları, algoritmasını kullanarak hesaplar; enerji, su ve kimyasal tüketimlerini minimum indirecek şekilde aksiyon alır.
Size, güvenle çalışan bir soğutma sisteminin keyfini sürmek kalır.
Soğutma kulesi operasyonlarınızın toplam işletme maliyetlerini minimum indirebilmenize; enerji, su, kimyasal gibi konularda tasarruf sağlamanıza yardımcı olabilmek adına, sistem optimizasyon çalışmaları yürütmekteyiz.
Kullandığımız optimizasyon çalışmaları, 3D Trasar® sistemine ait algoritmaya dayanmaktadır. 3D Trasar® sisteminin kurulu olmadığı bir soğutma kulesinde, 3D Trasar®’ın ihtiyaç duyduğu dataları manuel olarak toplayarak, bilgisayar ortamında bu algoritmaya aktarıyor ve soğutma sisteminizi simüle ediyoruz. Soğutma sisteminizdeki metallerin türleri, soğutma kulesinin sirkülasyon debisi, sistemdeki sıcaklık farkı gibi bir takım mekanik veriler ile, soğutma kulesi besi suyundan ve soğutma kule sirkülasyon suyundan alınacak 2 farklı su numunesinin detaylı kimyasal analiz sonuçları; soğutma sisteminizi 3D Trasar® algoritmasını kullanarak simüle edebilmek için yeterlidir.
Bu kısa ve basit çalışma sonucunda 3D Trasar®, soğutma sisteminizde kurulu olsa idi, neler göreceği, neler hesaplayacağı ve ne aksiyonlar alacağı hakkında detaylı veriye erişebiliyoruz. Uygulanan şartlandırma programı doğru mu, değil ise neden, değil ise ne olmalıydı; uygulanan kimyasal dozajları doğru mu, değil ise neden, değil ise ne olmalıydı; hangi metalde korozyon riski ne kadardır, sebebi nedir, çözümü nedir; soğutma sisteminde kireç oluşum riski nedir, hangi iyonlardan kaynaklıdır, risk yüksek ise çözümü nedir; bakteriyolojik risk nedir, hangi seviyededir, neden, ne yapılmalı; tıkanma riski mevcut mudur, neden, ne yapılmalı gibi birçok detaylı cevap sistem tarafından üretilmektedir.
İkinci aşamada ise; kireç, korozyon ve bakteri oluşumu riskleri hakkındaki değerlendirilmeler algoritma tarafından aktarıldıktan sonra, normal çalışma koşulları altında enerji, su ve kimyasaldan hangi noktalarda, nasıl, neden, ne kadar tasarruf sağlanabileceği hesaplanır ve raporlanır.
Soğutma sisteminizde bir 3D Trasar sahibi olmasanız dahi, sisteminizin durumu hakkında bir check-up yapabilmiş, sorunlu veya iyileştirmelerin olabileceği hususları tespit edebilirsiniz. Bu hizmet, tarafımızdan ücretsiz sağlanmaktadır.
Soğutma kuleleri için 3D Trasar® hakkında detaylı bilgi almak için lütfen tıklayınız…
Soğutma kulelerinde karşılaşılan kireç, korozyon, tortu ve tıkanma, hatta biyolojik problemlerin tamamı; soğutma kulesinde sirküle eden suyun pH ve iletkenlik değeri ile doğrudan ilişkilidir.
Soğutma kulesindeki sirkülasyon suyunun iletkenlik değeri, suda ne kadar çözünmüş katı bulunduğunun bir göstergesi olup, suda çözünen katılar istenmeyen seviyelere kadar konsantre olduklarında, su artık onları çözemez. Bu; kireç oluşturabilen kalsiyum, magnezyum, silis gibi maddelerin metal yüzeyler üzerinde kireç oluşturması anlamına gelirken; kireç oluşturamayan maddelerin ise tortu oluşturarak tıkanmaya sebep olması demektir. Suyun elektriksel iletkenliğindeki artış, benzer şekilde elektriksel bir reaksiyon olan korozyonu da hızlandırır.
Kireç oluşturabilen çözünmüş maddelerin, ısı transfer yüzeyleri üzerinde yapışmasını önlemenin öncelikli yolu, soğutma suyunun pH değerini, yapışmanın en zor gerçekleşeceği aralığa ayarlamaktır. pH ayarı, kireci önlemenin ilk adımıdır. Diğer taraftan, soğutma suyunun pH değeri, korozyon reaksiyonlarını da birinci elden etkiler.
Sistemdeki kireçlenme, sirkülasyon debisinin düşmesine yol açtığında; korozyon reaksiyonları sonucu suya metal oksitler karıştığında ve metal yüzeylerde bakterilerin tutunmasını kolaylaştıran pürüzlü yüzey oluştuğunda; sistemde bakterileri taşıyan ve koruyan tortular meydana geldiğinde ise biyolojik problemler tetiklenir.
Özetle; bir soğutma kulesi işletmeciliğinde, sirkülasyon suyunun pH ve iletkenliğinin takibi kiritik öneme sahiptir.
Uçarkim Limited olarak, soğutma kuleleri için pH ve iletkenlik otomasyon sistemlerini sunuyor, aynı zamanda bakımlarını ve yedek parçalarını sağlıyoruz.
Soğutma suyunda bulunan ve kireç oluşturma özelliği bulunmayan katı partiküller, yığılma oluşturarak tortu haline gelir ve soğutma eikpmanlarının tıkanmasına yol açabilir.
Coğrafi bölgenin özelliklerine, mevsime ve çevre kirliliği durumuna göre soğutma kulesine gelen hava içinde az veya çok miktarda katı madde bulunur. Soğutma kulesi içinde hava ile su temas içinde olduğundan ve soğutma kulesi bir bakıma ”havayı temizleyen cihaz” gibi görev yaptığından, hava içindeki katıların soğutma suyu içine geçer. Bunun yanında besi suyu ile sisteme karışabilen kum ve kil, soğutma sistemindeki korozyon artıkları, bakteri gibi biyolojik kütleler ve onların atıkları, aluminyum fosfat ve demir fosfat gibi fosfatlı bileşikler; soğutma kulelerinde tortu ve tıkanmaya sebep olabilen temel oluşumlardır.
Soğutma suyunun sıcaklık değeri, soğutma kulesinde sirküle eden suyun debisi, sistemdeki korozyon oranları, soğutma suyunun kirlilik yükü, besi suyu ve soğutma suyunun karakteristikleri ve soğutma kulesindeki mikrobiyolojik faaliyet; bir soğutma kulesinde tortu ve tıkanma problemlerinin görülmesini doğrudan etkiler. Soğutma kulelerinde tortu oluşumu ve tıkanma problemleri, mekanik ve kimyasal yollar ile engellenebilir.
Katıların filtrasyonu için ilk akla gelen yöntem; soğutma suyu pompasından sonra, soğutma suyu ana hattı üzerine bir filtre monte etmektir. Ancak bu yöntem, soğutma kulesinde sirküle eden su kütlesinin tamamını filtre eder ve bazı soğutma sistemleri için lüks sayılabilir. Soğutulacak yüzeyler katıların kolayca geçebileceği yerler (borulu eşanjör veya plakalı eşanjör gibi) ise, soğutma suyunun filtrasyonunu ana hat üzerinde yapmak yerine, kule yanına konan ve küçük bir pompa ile beslenen bir filtre ile yapmak çok ekonomik olur. Ayrıca, soğutma suyu ana hattı üzerinde tıkanacak veya bozulacak bir filtre olmadığı için, soğutma işlemi hiçbir risk altında değildir.
Uçarkim Limited, soğutma kulelerinin sağlıklı şekilde çalışabilmesi için, en uygun filtrasyon çözümlerini sunmaktadır.