سختی گیرهای الکترونیکی

آب مهمترین سیال در حرارت و برودت است که وظیفه انتقال گرما در مبدلهای حرارتی را به عهده دارد . در برجهای خنک کن ، بویلرها و چیلرها از آب به عنوان مایع مبدل استفاده می شود بطوریکه گردش آب موجب تبادل حرارتی میگردد . معمولا آب استفاده شده در کاربردهای حرارتی و برودتی از نوع آب سخت است ، آبهای سخت تشکیل پوسته کربنات کلسیم می دهند که مشکلات متعددی را بوجود می آورد . این پوسته به شکل رسوب بر روی سطوح داخلی لوله های حامل آب باعث کاهش ظرفیت انتقال جریان آب و انتقال جریان حرارت می شود.
هنگامی که آبهای سخت حرارت داده میشوند تشکیل پوسته خیلی سریعتر انجام می گیرد که مشکلات زیادی را در بویلرها و آبگرمکن ها به وجود می آورند یک پوسته به قطر یک میلیمتر بر روی سطوح گرم کننده یک آب گرم کن بصورت عایق حرارتی عمل کرده و در نتیجه تقریباً %10 افزایش هزینه به وجود خواهد آمد.
تشکیل رسوب در جدارها و دیوارها باعث آسیبهای فراوانی به تأسیسات حرارتی و برودتی میشود که مهمترین آنها کاهش بازدهی مبدلها و در نتیجه افزایش انرژی راهبردی است .آنالیز شیمیایی رسوب نشان میدهد که ترکیب اصلی تشکیل دهنده کربنات کلسیم ، سولفات کلسیم ، سولفات باریم ، سیلیکا و آهن است که در صد فراوانی کربنات کلسیم بیشتر از ترکیبات دیگر می باشد.

مقاومت حرارتی کربنات کلسیم بسیار زیاد بوده و در صورت تشکیل رسوب همان طور که اشاره کردیم در دیواره ها نقش یک عایق را بازی میکند که این امر نقش بسزایی را در کاهش بازدهی مبدلهای حرارتی دارد. اگر بتوان از تشکیل کربنات کلسیم در جداره مبدلهای حرارتی جلوگیری کرد روند کاهش بازدهی با گذشت زمان متوقف میشود .

معمولاً کاتیونهای کلسیم و منیزیم در آب عامل رسوب هستند کاتیون کلسیم صرفنظر از نمک های آن که شامل سولفات کلسیم ، کلروکلسیم و سایر نمکهای کلسیم می شود سختی کلسیم را تشکیل میدهند .همانطور کاتیون منیزیم باعث سختی منیزیم می گردد و چون عامل اصلی سختی آب ترکیبات معدنی این دو عنصر است لذا بطور کامل فرض می گردد که سختی کل آب از سبک کردن به کمک آب آهک و خاکستر کربنات سدیم و سبک کردن با استفاده از مبادله کننده های یونی به وجود می آید. به رسوب و عوامل ایجاد آن در ادامه به صورت کامل پرداخته می شود.
تا کنون روشهای مختلفی برای مقابله با این مسئله پیشنهاد شده است در روشهای معمول از مواد افزودنی شیمیایی استفاده می شود که علاوه بر پایین بودن بازدهی مشکلات زیست محیطی نیز ایجاد می گردد. روشهای بهتر دیگری مانند الکترو دیالیز ، تقطیر ، انجماد و اسمز معکوس وجود دارد که به علت پیچیدگی وگران بودن فقط در شرایط خاص بکار برده میشوند.
در حال حاضر سختی گیری و رسوب زدایی الکترونیکی به عنوان یک روش غیر شیمیایی و بدون نیاز به مواد شیمیایی افزودنی به آب و سازگار با محیط زیست با خواص بسیار مفید دیگر برای صنایع مختلف همواره به عنوان جایگزین مناسبی برای روش های پیشین مطرح است.
سختی گیری، پالایش الکترونیکی آب است علی رغم کیفیت کارکردی مناسب و مزایای فراوان به علت ضعف در تحلیل عملکرد از دیدگاه تئوری های فیزیکی و شیمیایی نفوذ آن در بازارهای تجاری چشمگیر نبوده است .اما در چند سال گذشته با تحقیقات وسیعی که در سطوح دانشگاهی و مراکز تحقیقاتی انجام شده است روشهای الکترومغناطیسی جایگزین مواد مغناطیسی گذشته شده است . همچنین تئوریهای قابل قبولی نیز ارائه شده که این امر چشم انداز بسیار مناسبی برای این تکنولوژی سودمند ترسیم نموده است.