Soğutma kulesi;kulenin içinden geçerken suyun hava ile teması sonucu bir kısmı buharlaşarak atmosfere verilir, bu esnada soğutma suyu üzerindeki ısının bir kısmı buharlaşma vasıtası ile atmosfere verilerek suyun soğuması sağlanmış olur.
Su soğutma kuleleri her sektörden endüstriyel tesiste ve HVAC sistemlerde soğutulmuş su elde etmek için kullanılır.
Soğutma kulelerinin çalışma prensibi, suyun hava ile karşılaşma şekline göre ikiye ayrılır:
- Karşı akışlı soğutma kuleleri
- Çapraz akışlı soğutma kuleleri
Soğutma Tipine Göre Kule Çeşitleri:
- Açık Çevrim Su Soğutma Kuleleri
Kapalı Çevrim Su soğutma kuleleri
Soğutma Kulesinde Kışır, Korozyon, Biyolojik Kirlenme ve Birikinti Oluşumu
Sistemde sirküle eden suda çözünmüş olarak bulunan tuzların, sıcaklık ve konsantrasyon artışı nedeniyle ısı değiştirici yüzeylere çökmesi kışır oluşumu olarak adlandırılır.
Korozyon, metalin erimesinin meydana geldiği anot ve indirgenmenin meydana geldiği katot bölgelerinin fiziksel olarak birbirinden ayrıldığı elektrokimyasal bir prosestir.
Korozyon tipleri şu şekilde sıralanabilir:
Pitting (çukurcuk korozyonu): Su hızının düşük olduğu bölgelerde gözlemlenir. O bölgede pit oluştuktan sonra su ana hacimden ayrılarak pite girer.
Seçici Çözünme: Herhangi bir alaşımda meydana gelen korozyon tipidir.
Galvanik Korozyon: Galvanik korozyon iki farklı metal temas halindeyken meydana gelir.
Erozyon Korozyonu: Yüksek su hızı ve çevresel etmenler gibi mekanik etkilerle ortaya çıkan korozyon tipidir.
Bunun yanı sıra aşağıdaki çeşitli nedenlerden kaynaklı sistemlerde birikintiler de oluşabilir.
Besleme suyunda bulunan demir, doğal organik maddeler, hava yolu ile gelen toz,toprak vb., katı maddelerin çökmesi ve korozyon ürünleri.
Açık tüm soğutma sistemlerinde biyolojik kirlenmeler mevcuttur.
Çevreden ve suda bulunan mikroorganizmalardan kaynaklanır. Güneş ışığının etkisi ile ve sıcaklık sonucu oluşur. Sistemlerde çöküntü,tıkanıklık,yosun ve bakteri oluşumu artar. Bakteriler doğal ve yapay sulu ortamlarda yaşamakta ve üremektedirler. Sulu ortam sıcaklığı 20 °C’nin altındaki şartlarda bakteri azalmakta, 37 °C sıcaklığa kadar üreme maksimum düzeye ulaşmakta, 46°C ortam sıcaklığında durmakta, daha yüksek sıcaklıklarda azalarak 50 °C’de birkaç saat, 60 °C’de birkaç dakika yaşamakta, 70 °C ‘de ise hızla ölmektedir.
Açık soğutma kulesi kışır,birikinti ve korozyon oluşumunu arttıran bir sistemdir. Bu tip sistemlerde ana soğutma mekanizması olan buharlaşma aynı zamanda bir konsantrasyon artışı mekanizmasıdır. Buharlaşan saf su olduğundan, sirkülasyon suyunun çözünmüş katı madde miktarı (TDS) sürekli artar. Bu durum doyma şartlarının aşılmasına ve çökmelere neden olur.
Konsantrasyon Faktörü etkin bir rol oynamaktadır. Konsantrasyon faktörünün sınırlandırılmasıyla aşırı doymanın önüne geçilir. Aynı zamanda kullanılan kimyasal şartlandırma ürünlerinin daha etkin bir şekilde kullanılmasını sağlar.
الوقاية من التآكل باستخدام المعالجة الكيميائية
Korozif ortama ilave edilen bazı kimyasal maddeler yardımıyla korozyon hızı düşürülebilmektedir. Bu maddelere genel olarak korozyon inhibitörleri denir. Korozyon inhibitörleri ilave edildikleri ortamda anodik ve katodik prosesi ya da her ikisini önleyerek korozyon hızını önemli ölçüde azaltan maddelerdir.
Bir metalin korozyonunu önleyen inhibitör başka bir metal için aynı etki de olmayabilir. Metalin cinsine göre ve ortamına uygun korozyon önleyici inhibitör kullanılmalıdır.
Dünyada ve ülkemizde endüstrinin gelişmesiyle ısıtma ve soğutma sulu sistemleri işletmelerin vazgeçilmez bir parçası haline gelmiştir. Sistemlerin kışır, korozyon ve mikrobiyolojik oluşumlara karşı önlem almak, bakım ve işletme masraflarını azaltmak için en etkili koruyucu yöntem su şartlandırmadır.
من المهم جدًّا أن تُدعم المواد الكيميائية المستخدمة في برامج معالجة المياه، إلى جانب توافقها مع النظام، ببرنامج متابعة منتظم. يجب مراقبة الأنظمة من خلال برامج المتابعة باستخدام طرق التحليل الفيزيائية والكيميائية على حد سواء. وفي الوقت نفسه، يجب تسجيل برامج تشغيل النظام في شكل ملاحظات العدادات وساعات العمل وجداول زمنية. ولا ينبغي أن ننسى أنه لا يمكن تحسين أي قيمة لا يمكن قياسها.
من المهم إشراك شركات معالجة المياه في مرحلة المشروع حتى تتمكن من التحكم في النظام وتحسين جودة البرنامج الذي ستطبقه. توفر برامج معالجة المياه تدابير تساهم في توفير الوقت والمال والقوى العاملة والطاقة. وتعد أنظمة التدفئة والتبريد، وأنظمة البخار، وأنظمة مياه الاستخدام من أكثر الأنظمة الميكانيكية استهلاكًا للمياه. إن التحكم في خصائص المياه المتعلقة بالتآكل والترسبات الكلسية والتكوّنات الميكروبيولوجية في هذه الأنظمة سيضمن إطالة العمر الافتراضي للأنظمة، كما سيمنع ارتفاع تكاليف الطاقة.
Cemkimsan Kimya bünyesinde geliştirdiğimiz ve fabrikalarımızda ürettiğimiz bazı su şartlandırma ürünlerimiz;
CK 229: Açık ve yarı açık devre soğutma kulelerinde kışır ve korozyon kontrolü amaçlı kullanılan fosfonat bazlı şartlandırma kimyasalıdır. Kireçlenmeye sebep olan minerallerin kristal yapısını bozarak amorf hale getirir, blöf ile dışarı atılmasını sağlar. Bakır yüzeylerde korozyon oluşumunu önler.
CK 429: Açık ve yarı açık devre soğutma kulelerinde kışır ve korozyon kontrolü amaçlı kullanılan tam organik şartlandırma kimyasalıdır. Yüksek ph değerlerinde asit kullanımına gerek olmadan etkili olmaktadır. Tam organik yapısı ile çevre dostudur. Bakır yüzeylerde korozyon oluşumunu engeller.
C BIOCIDE 886: Açık soğutma kulelerinde endüstriyel proses sularında mikroorganizma kontrolü için tasarlanmış biyosittir. Yosun, bakteri, mantarların oluşumunu engeller. Bu biyolojik oluşumun neden olduğu tıkanma, kirlilik ve korozyonun önüne geçer. Bakır içeren metal yüzeylerde güvenle kullanılabilir.
CK 699: Soğutma sistemlerinde pH – alkaliniteyi düzenlemek amaçlı kullanılan yardımcı üründür. Yüksek pH değerinin sebep olduğu birikinti problemini engeller.
CK – 180: Açık soğutma kulelerinde kışır kontrolü amaçlı kullanılan tam organik dispersanttır. Su içindeki askıda katı maddelerin birleşip çökmelerini ve metal yüzeye yapışmasını engelleyerek soğutma kulelerinde birikinti oluşumunu engeller. Korozyon inhibitörlerinin metal yüzeylerine kolayca ulaşabilmeleri için temiz yüzeyler sağlar. Yüksek dozajlarda uygulandığı zaman eski çökeltileri de yavaş yavaş temizler.
هاكان تشوبان
مهندس كيميائي
مستشار معالجة المياه
المصدر:
https://tr.wikipedia.org/wiki/So%C4%9Futma_kulesi
https://tr.wikipedia.org/wiki/Kapal%C4%B1_%C3%A7evrim_so%C4%9Futma_kulesi
دليل المياه الصادر عن نقابة مهندسي الكيمياء التابعة للاتحاد التركي للمهندسين والمعماريين (TMMOB)
ملاحظات محاضرات كيمياء «جيمكيمسان»