1. خانه
  2. برج‌ خنک کننده

برج‌ خنک کننده

درانگلستان ازن از حدود ۱۴سال پیش مستقیما برای کنترل باکتریایی برج­های خنک کننده به کار می­رود. این تکنولوژی نخستین بار در آمریکا و آلمان شکل گرفت و ۲۰ سال است که با موفقیت مورد استفاده قرار می­گیرد.

برج خنک­‌کننده به عنوان یک مبدل حرارتی عمل می­کند و با تماس دادن هوای محیط با آب گرم، که موجب تبخیر بخشی از آب گرم شده می­شود، و آب را خنک می­کند، سپس این آب خنک شده به تجهیزاتی که به آب خنک نیاز دارند برگشت داده می­شود. معمولا مواد شیمیایی نظیر کلر و عوامل کیلیت‌ساز برای کنترل رشد بیولوژیکی( که بیوفیلم نامیده می­شود) و رسوب افزوده می­شوند. کنترل بیوفیلم و رسوب در بازدهی انتقال حرارت برج نقش اساسی دارد. برای نگه­داشتن غلظت مواد شیمیایی و آلودگی در سطح مطمئن، آب به صورت دوره­ای تحت فرآیندی به نام blow down ازسیستم تخلیه می­‌شود

چرا در برج­های خنک‌­کننده از ازن استفاده می­شود؟

  • افزایش راندمان عملکرد خنک­‌کننده
  • کاهش مصرف انرژی
  • کاهش هزینه نگه­داری و تعمیر
  • کنترل رشد بیولوژیکی( جلبک)
  • کنترل رسوبات
  • کاهش اثر خورندگی
  • کاهش میزان آب مورد نیاز
  • کاهش میزان مواد شیمیایی مورد نیاز
  • موثر در از بین بردن میکروارگانیسم­ها
  • افزایش ایمنی
  • افزایش بازده حرارتی به دلیل حذف رسوب و بیوفیلم

نقش ازن در واکنش استرلیزه

مکانیسم­های مختلفی برای از بین بردن میکروارگانیسم‌­ها توسط ازن پیشنهاد شده است. ساده‌­ترین و مهم­ترین مکانیسم پیشنهادی، اکسیداسیون مستقیم لیپید­هایی است که اطراف میکروارگانیسم را احاطه کرده‌­اند.

ازن یک اکسید­کننده پروتوپلاسم است که به سختی در آب حل می­شود. در حالیکه به راحتی در چربی حل می­شود. به همین علت از کار انداختن میکروارگانیسم­ها توسط ازن عمدتا از طریق ترکیب آن با چربی­ها و پروتئین­ها می­باشد. ازن بر روی گروه­های سولفیدریل از اسیدآمینه‎‌های موجود درپروتئین‎های میکروارگانیسم­ تاثیر گذاشته و موجب اختلال در فعالیت­های آنزیمی سلول می‎شود. به گون‌ه­ای که اکسیژن رادیکالی آزاد تولید شده توسط تخریب ازن می­تواند طی یک واکنش زنجیره­ای لیپید­ میکروارگانیسم­ها را تخریب ­نماید. یعنی رادیکال آزاد تا حدی یک مولکول لیپید را اکسید می­کند، سپس رادیکال آزاد دیگری را تولید می­کند که لیپید دیگری را اکسید می­کند و اثر دومینو را ایجاد می­کند. در برخی موارد تخریب DNA نیز می­تواند موجب از بین بردن میکروارگانیسم­ها شود.

ازن با غلظت ppm 0.4 یا بیشتر مرگ صددرصدی میکروارگانیزم­‌هایی چون Pseudomonas fluorescens  (که تولیدکننده بیوفیلم است) در مدت۲ تا ۳ دقیقه را نشان داده است.

نقش ازن در کنترل رسوبات

پدیده دیگری که در برج خنک‌­کننده نیاز به عملیات دارد، انباشت مواد معدنی است. مواد معدنی همچون کلسیم و منیزیم که جامدات محلول در آب متداولی هستند، با دو روش حرارتی و زیستی دفع می­شوند. با تبخیر آب، مواد جامد محلول در آب باقی­مانده ته­نشین می­شوند. بیوفیلم نیز در دیواره­ها و اجزای برج شروع به شکل­گیری می­کند. درواقع بیوفیلم به عنوان چسب برای میکروکریستال­های مواد معدنی عمل می­کند. درطی زمان تجمع مواد آلی و غیرآلی موجب افزایش ضخامت رسوب می­شود. اگر بیوفیلم موجود باشد، ازن می­تواند رسوب را سست و حذف کند ولی اگر بیوفیلم وجود نداشته باشد، ازن در حذف رسوب ممکن است غیرموثر باشد. ثابت شده که ازن مواد معلق را کاملا جدا می­کند و بیوفیلم­ها و رسوب­های سطحی را از بین می­برد.

نقش ازن در کاهش اثر خورندگی

نگرانی مهم دیگر در نگهداری برج خنک­‌کننده خوردگی تدریجی قسمت­های مختلف برج است. بیشتر خوردگی برج­های خنک‌­کننده به دلیل باکتری­هایی است که شرایط را برای خوردگی میکروبیولوژیکی مساعد می­کنند. زمانی که مقادیر کافی و مناسب ازن تزریق شود، کنترل جمعیت میکروبی انجام می­شود. از طرف دیگر به دلیل اکسیدکنندگی بالا، ازن می­تواند خورنده باشد اما با این وجود به دلیل اینکه برای خاصیت میکروب­کشی فقط غلظت­های کم ازن مورد نیاز است و نیمه عمر آن نیز کم می­باشد، تاثیرات خورندگی ازن به حداقل می­رسد.

در بررسی تاثیر ازن بر خوردگی در برج خنک‌کننده، غلظت ازن عامل مهمی می‌باشد بطوریکه در غلظت‌های پیشنهادی ازن موجب خوردگی نمی‌شود، ولی در غلظت‌های بالاتر ممکن است موجب خوردگی شود. در زیر جدولی از تاثیر ازن با دو غلظت متفاوت بر میزان خوردگی را مشاهده می‌کنید که در غلظت کمتر( پیشنهادی)، خوردگی را( نسبت به هوا) کاهش داده است.

میزان ازن موردنیاز

دز مورد نیاز ازن در یک سیستم خنک­کننده به چند عامل بستگی دارد:

  • کیفیت آب
  • دما
  • میزان چرخش آب

فهرست
واتساپ