מסנן נתרן-קטיוניט: מטרת ועיקרון הפעולה

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

מסנן קטיוני הנתרן הוא מכשיר שהפך למציל ממים קשים במובנים רבים. בעבר, הייתה בעיה כזו כמו מים קשים מדי, שבגללה התקלקלו מכשירי חשמל לעתים קרובות, ואבנית חזקה נשארה בתוכם. הפתרון הראשון לבעיה זו היה המחסנית הקטיונית.

מושגים כלליים של מהות העבודה

כדי להפוך את המים לרכים יותר, כמו גם כדי למנוע בעיה כזו כמו כמות גדולה של אבנית על דפנות המיכלים, יש צורך לעבד את הנוזל באיכות גבוהה. ישנן דרכים רבות להסיר את כל הזיהומים העודפים מחומר זה, אך כיום משתמשים לרוב בשתיים הבאות:

• האופציה הראשונה היא טיפול כימי, שמסוגל להסיר כל מיותר מהנוזל באמצעות תגובות מסוימות, אך לשם כך משתמשים בכימיקלים מזיקים.
• האפשרות השנייה היא פיזית. במקרה זה, פירוש הדבר שמי גיר עודף יהיה קשור להקרנה, כמו גם לנטרול הביצועים של יונים מזיקים.

עם זאת, ראוי לציין שלכל אחת מהשיטות הללו יש גם יתרונות וגם חולשות. אף אחד מהם אינו חסר פגמים. נכון להיום, אין דרך אידיאלית לטהר מים מזיהומים מזיקים בצורה כזו שלא יהיו השלכות.

פרטי סינון

אז, המכשיר הישן ביותר שמשתמש במסנן נתרן-קטיוניט הוא מסנן להחלפת יונים. המכשיר פשוט מאוד, מורכב ממספר קטן של חלקים ובעל עיקרון פעולה פשוט. כולל פריטים כגון:

• גוף ומחסנית;
• מיכל התאוששות;
• מיכל חילוץ מלח;
• במקרים מסוימים, ישנו מנקה נוסף.

מסנן קטיוני הנתרן מורכב ממספר כה קטן של פריטים.

באשר לבחינת עקרון הפעולה שלו, מיד ראוי לציין שיש הבדל משמעותי בין מכשיר לשימוש פרטי לשימוש תעשייתי.

הבדל בחומרה

ההבדל העיקרי בעקרון הפעולה של מסנן נתרן-קטיוניט למטרות תעשייתיות וביתיות הוא שהראשון יכול להיות בעל ממדים גדולים מספיק ומבנה רב-שלבי, בעוד שהשני לא יכול להיות גדול מ- כד רגיל. ראוי להזכיר כי תת-מין עיקרי של מכשיר כזה יכול לשמש בבית פרטי. מכיוון שבבית הוא משמש בדרך כלל לטיהור וריכוך מתמיד של מים לשתייה, וגם באוכל, אז החלפת המחסנית תהיה משימה פרטית למדי. בקנה מידה תעשייתי, מסנני נתרן-קטיוניט אינם מטהרים מים עד כדי כך שניתן לשתות אותם, ולכן ניתן לשחזר אותם, לא להחליפם. במערכות כאלה, המסננים מהסוג המוצג יכולים להיות מרובי מארז. במילים אחרות, יש מספר מחסניות כך שאם אחת תיכשל, האחרות יוכלו להמשיך לעבוד במקום.

בסוף תיאור המכשיר ניתן להוסיף שהוא שייך לקבוצת חומרי הניקוי הכימיים.

עקרון הפעולה של היחידה

אם מדברים על עקרון הפעולה של מסנן הנתרן-קטיוניט, אז כל המהות שלו טמונה בחומר המילוי, שהוא שרף הליום מיוחד, המורכב כולו מכדורי נתרן. מחסנית מיוחדת ממולאת בחומר מילוי כזה, והיא גם מסוגלת לשמור על כל הזיהומים המזיקים. תהליך זה מקל על ידי תגובה מיוחדת המתרחשת בין נתרן למלחים, ובזכותו נוצר קרום ששומר על מינרלים מזיקים. חומרים כמו סידן ומגנזיום יידבקו למחליף הקטיונים כמו מתכת למגנט. מכאן נובע שחילופי יונים הם המטרה והמכשיר העיקריים של מסנן החלפת נתרן-קטיון.

כאשר מים, אשר מלאים במלחים מינרלים מזיקים, פוגשים כדורי שרף מלאים בנתרן, מתרחשת החלפה מהירה. היתרון העיקרי של החלפה כזו הוא שמדובר בתגובה טבעית לחלוטין ומהירה מאוד שאינה מצריכה חיבור של שום תוספתציוד.

נתרן מוחלף במינרלים, אשר בתורם, נצמדים היטב לפני השטח של המחסנית. תכונה נהדרת נוספת היא היכולת לחדש מסנני נתרן קטונים, כלומר שחזור של מחסניות אלה.

מטרת היחידה

כמות גדולה של אבנית במכשירי חשמל יוצרת מספר גדול למדי של בעיות. לכן, אין ספק לגבי הצורך במכשירים כאלה המסוגלים לרכך מים. והכי חשוב, המטרה של מסנני חילופי נתרן-קטונים מתגלה במקרים בהם יש צורך לסנן נוזלים לחימום או מכשירים מחוממים. זה נובע מהעובדה שהחסרון הגדול ביותר של קנה המידה המכסה את פני השטח של מכשירים כאלה הוא שהוא מעביר חום גרוע מאוד, למעשה עוצר את התהליך הזה. בגלל זה, הציוד לעתים קרובות מאוד נכשל או אינו יכול לתפקד כרגיל.

השימוש במכשיר כזה כמסנן יעזור למנוע בעיה כזו כמעט לחלוטין.

כדי להבין טוב יותר את הצורך בטיפול במים, ניתן לתת דוגמה קטנה. אם אתה משתמש באותה מחבת לבישול כל הזמן, באמצעות נוזל לא מסונן, ייווצר קרום בתחתית. אבנית עובדת לא יותר גרועה מציפוי גבס, מבלי להוביל חום. כאשר האש מופעלת, החלק התחתון של מכשיר מטבח כזה יתחמם עד הקצה, שכן הוא לא יוכל לעלות דרך הציפוי. אפילו ברזל יצוק מוקשה לא יכול לשמש במשך זמן רב בתנאים כאלה. בְּכמובן שזה יוביל בסופו של דבר לקרעים או התכה של הקרקעית.

סקירה של מכשיר המכשיר

מכשיר מסנן הנתרן-קטיוניט די פשוט, במיוחד מבחינת עיצוב. אתה יכול לשקול את זה ללא כל בעיה, אפילו באמצעות הדוגמה של מטהר כד שתיה רגיל. המקרה עבור דגמים כאלה עשוי לרוב מפלסטיק, שהוא בדרך כלל שקוף. זה נעשה על מנת שיהיה נוח יותר לפקח על תהליך איסוף הנוזל. בפנים יש מיכל נוסף אליו מחוברת המחסנית עצמה. בתוך מחסנית זו נמצא שרף ההליום נתרן. ראוי לציין כי התפוקה של מסנן כזה אינה גבוהה מדי, אבל היא מספיקה, למשל, למשפחה בת שלוש נפשות. מלמעלה המכשיר סגור במכסה כך ששום דבר נוסף לא ייכנס למי השתייה דרך האוויר. כדי לסנן את הנוזל, אתה רק צריך לשפוך אותו לתוך המיכל הזה. מים יזרמו דרך המחסנית לתחתית, שם הם ייחשבו מטוהרים.

עם זאת, הדברים לא תמיד כל כך פשוטים. מסנן כזה יכול להיות מערכת לטיפול במים, במידת הצורך לבית. במקרה זה, העיצוב שלו ישלים על ידי מכשירים כגון מיכלי התאוששות, כמו גם יחידת בקרה. במקרה זה, המכשיר עצמו יעקוב אחר מידת הסתימה של המחסנית. אם זה קורה, אז ניתן אות, והנוזל מתחיל ללכת לאורך המעקף. המערכת מעבירה את המחסנית הסתומה למיכל השחזור, בו מכינים את תמיסת המלח מראש. בעוד אחת המחסניותישוחזר, העומס על אחרים יגדל, אבל המכשיר מיועד לכך.

מקום פגיע

כמו בכל מכשיר, למסנן הזה יש נקודת תורפה, שבגללה עלולות להתעורר צרות מעת לעת. אנחנו מדברים על מחסנית שלא תאפשר להפעיל את הפילטר ללא עצירה. הוא זקוק לתחזוקה תכופה, כלומר החלפה או ניקוי. בנוסף, תדירות התחזוקה שלו תלויה ישירות במידת זיהום המים שעליו לעבד. יש לבצע החלפה רק אם המסנן משמש לייצור מי שתייה, בכל שאר המקרים ניתן לשחזרו.

תהליך שחזור

ה"תיקון" העיקרי של מסנני קטיון נתרן הוא תהליך הייצור מחדש של המחסנית, שניתן לבצע במקום מבלי לסגור את אספקת הנוזלים. תהליך ההחלמה מתבצע באמצעות תמיסת מלח מיוחדת. בגלל זה מפעלים תעשייתיים הם רב-שלביים, ולכל מחסנית יש מיכל התאוששות משלה. למתקנים אוטומטיים כאלה יש לוח בקרה מיוחד, המקבל אות אם אלמנט העבודה מלוכלך מדי ודורש התחדשות. אתה יכול גם להגדיר את זמן ההחלפה באופן ידני. לשם כך, אתה יכול לציין את משך הזמן או את מספר הליטרים של מים. התהליך עצמו די פשוט והוא הפוך ממה שקורה בזמן הניקוי. אם במהלך טיפול בנוזלנתרן מפנה את מקומו לכמות גדולה של מלחים, ואז במהלך השיקום הכל קורה הפוך, וזרימה חזקה של נתרן מסוגלת לשטוף את המלח. לצורך תהליך זה, יש צורך לרכוש לא מלח רגיל, אלא מלח מיוחד, המכיל כמות גדולה יותר של נתרן. כשלעצמו, הוא זול, אבל הצריכה שלו מספיק גדולה, מה שהופך את תהליך ההחלמה לא זול במיוחד.

שימוש ותחזוקה

מבחינת יעילות, ה-Na-filter הוא הטוב ביותר, עם זאת, נוצרת אי נוחות חזקה מהעובדה שצריך כל הזמן להתמודד עם מצבו כדי שיוכל לתפקד ב-100%. היחידה עצמה עולה לא מעט, אבל רחוק מכולם אוהבים את ההחלפה המתמדת נוספת של המחסנית, וחוץ מזה, תצטרך להשקיע כל הזמן ברכישתה. איכות הסינון של מחסנית סתומה ושל מחסנית טרייה שונה מאוד.

שלבי סינון

כיום, ישנם שני סוגים של מכשירים, אלו הם מסנני FIP מהשלב הראשון והשני. הראשונים משמשים לטיהור מים במפעלים תעשייתיים, בעוד האחרונים משמשים לריכוך העמוק ביותר ולהתפלה מלאה של הנוזל.

באשר למאפיינים של מסנני חילופי נתרן-קטונים, הם כדלקמן לשלב הראשון. בהתאם לדגם, לחץ העבודה יכול להיות בין 0.4 ל-0.6 MPa, קוטר המסנן הנומינלי מתחיל מ-500 מ"מ עבור הדגם הקטן ביותר ומסתיים ב-3400 מ"מ עבור הגדול ביותר. יש פרמטר כזה כמו גובה שכבת המסנן, שמתחיל מ-1000 ומסתיים ב-2500 מ"מ. ביצועים נמדדיםמטר מעוקב מים לשעה ויכול להיות בין 10 ל-220. ראוי לציין שהמסה של מתקנים כאלה גדולה, והקל ביותר שוקל 307 ק"ג, והכבד ביותר 6.4 טון.

מסנני שלב שני נבדלים בכך שלחץ העבודה של כל דגם הוא 0.6 MPa, והקוטר המינימלי הוא 1000 מ"מ, אם כי הקוטר המרבי קטן במקצת - 3000 מ"מ. עבור כל דגם, גובה שכבת המסנן יהיה 1500 מ"מ. אבל התפוקה המינימלית של צמחים כאלה, כמו גם המקסימלית, גבוהה משמעותית ונעה בין 40 ל-350 מ'3/h. לגבי המסה, המינימום מעט יותר גדול - 490 ק"ג, אבל המקסימום פחות משמעותית, רק 4.9 טון.

מסקנה

בקניית יחידה, שימו לב שלכל מכשיר יש דרכון טכני. מסנני מחליפי קטיון נתרן נמכרים תמיד עם מסמכים נלווים. הם מכילים את כל המידע על הנתונים הטכניים של המכשיר, לפיו ניתן לבחור את הדגם המתאים.

יחידות אלו יעילות מאוד ויחסית זולות. הבעיה והחיסרון העיקריים שלהם הוא הצורך בהחלפה או חידוש מתמיד של המחסנית לצורך פעולה רגילה.