همه چیز درباره شیرهای کنترلی تصفیه آب اسمز معکوس

در یک دستگاه تصفیه آب صنعتی برای کنترل دقیق و مطمئن جریان آب در مراحل مختلف از شیرهای کنترلی استفاده می شود. بسته به پیچیدگی سیستم ، انواع دریچه ها برای کنترل دقیق جریان آب خوراک و آب تصفیه شده استفاده می شود. همانطور که می‌دانید شیرها انواع مختلفی دارند که بسته به وظیفه‌ای که در سیستم بر عهده دارند از نوع خاصی باید استفاده کنیم. به همین خاطر در یک سیستم تصفیه آب شاهد استفاده از انواع مختلفی از شیر ها هستیم تا اطمینان حاصل شود که عملکرد سیستم اسمز معکوس به بهترین وجه ممکن تحت کنترل ما خواهد بود. در این مقاله قصد داریم در مورد انواع مختلف این شیرها و وظیفه دقیق هر کدام در یک سیستم RO صحبت کنیم.

چه نوع شیرهایی در یک سیستم RO استفاده می‌شود؟

شیر الکترومغناطیسی (Solenoid Valve)

دریچه الکترومغناطیسی از یک زبانه برای باز و بسته شدن شیر استفاده می کند، که توسط همین عبور یا قطع جریان کنترل می‌شود. این زبانه پیستون شکل با استفاده از یک میدان الکترومغناطیسی که توسط یک آهنربا تولید می شود، بالا و پایین می رود. بسته به اینکه دریچه در حالت عادی بسته باشد یا باز باشد، با قطع و وصل شدن جریان الکتریکی شیر باز یا بسته می‌شود. یکی از ویژگی‌های این نوع از شیرها زمان سریع باز و بسته شدن آنها است.

شیر پروانه‌ای و توپی (Ball and Butterfly Valves)

دریچه‌های توپی و پروانه‌ای معمولاً به صورت دستی با یک اهرم کنترل می شوند، اما همچنین می توانند به صورت الکتریکی یا پنوماتیکی کنترل شوند. شیر توپی دارای گلوله‌ای است که وسط آن سوراخ شده است تا بر اساس جهت‌گیری گلوله درون شیر، جریان آب را بتواند برقرار یا قطع کند. ولی در شیر پروانه‌ای از یک صفحه نازک دیسک نازک مانند استفاده می‌شود که می تواند با اهرمی که به این صفحه متصل است آن را باز و بسته کرد . یکی از مهمترین ویژگی‌های این نوع شیر‌ها خاصیت آب بندی خوبی است که دارند.

شیر قطع اتوماتیک (Automatic Shutoff Valve)

شیر قطع اتوماتیک بر اساس فشار جریان باز و بسته می شود. از این نوع شیر معمولا در پایین دست سیستم RO برایکنترل جریان ورودی به مخزن استفاده می‌شود. کارکرد این شیر به این صورت است که اگر در پایین دست افزایش فشاری حس کند، که نشانه مسدود شدن مسیر جریان است، بسته خواهد شد. این نوع شیر به صورت مکانیکی عمل می کند، و نیاز به جریان برق ندارد، پس می‌تواند در مصرف انرژی و هزینه‌های عملیاتی سیستم صرفه جویی کند.

شیر کنترل یا چک والو (Check Valve)

شیر چک یک شیر یک‌طرفه است و فقط اجازه عبور جریان در یک جهت را می‌دهد. پس وظیفه اصلی آن جلوگیری از برگشت آب در مسیر اشتباه است. در این نوع شیر از یک فنر برای کنترل جریان آب استفاده می‌شود، و هنگامی که جریان از طرف اشتباه وارد می شود، شیر برای جلوگیری از ورود اشتباه جریان، با فشار بسته می شود. این نوع از شیرها هیچ دسته یا اهرمی برای کنترل ندارند و به گونه‌ای طراحی شده‌اند که به صورت اتوماتیک این کار را انجام می‌دهند.

دریچه شناور (Float Valve)

از این نوع شیر در مخزن‌ها برای قطع کردن جریان ورودی  و یا خاموش کردن سیستم تصفیه هنگام رسیدن آب به یک سطح معین، استفاده می شود. با رسیدن آب درون مخزن به سطح مورد نظر، سوپاپ شناور بالا می رود و به اهرمی وصل می شود که به صورت مکانیکی دریچه را می بندد. با کاهش سطح آب، دریچه شناور دوباره باز می شود.

جایگاه و وظیفه شیر ها در سیستم تصفیه آب RO

همانطور که اشاره شد در سیستم RO از انواع مختلفی از شیرها برای کنترل جریان‌های موجود استفاده می‌شود. حالا بیایید با هم بررسی کنیم اصلی‌ترین شیرهای مورد استفاده در یک سیستم تصفیه آب کدام‌ها هستند و وظیفه و نوع شیر مورد استفاده هر کدام چیست.

۱. شیر خوراک ورودی به سیستم تصفیه آب

با وارد شدن آب خوراک به سیستم RO صنعتی، اغلب همانطور که در شکل بالا مشاهده می‌شود از درون شیر شماره ۱ عبور می‌کند. این شیر بدی جریان آب آلوده یا خوراک را به سیستم کنترل می‌کند. همچنین در مواقع شستشو و تعمیر می‌توان با بستن این شیر سیستم RO را از پیش تصفیه جدا کرد. بسته به پیچیدگی سیستم RO، از سه نوع شیر برقی، توپی یا پروانه‌ای برای این جایگاه استفاده کرد.

۲. شیر قطع اتوماتیک جریان

بلافاصله بعد از عبور آب خوراک از پمپ فشار بالا، شیر شماره ۲ قرار دارد که از نوع شیرهای قطع اتوماتیک است. وظیفه این شیر کنترل فشار درون سیستم و محافظت از ماژول‌های اسمز معکوس است. اگر فشار به هر دلیلی درون سیستم بالا برود این شیر با قطع جریان سیستم را از کار می اندازد. با بازگشت فشار به حالت عادی، دوباره باز خواهد شد. نوع شیر مورد استفاده برای این موقعیت هم می‌تواند پنوماتیکی باشد هم شیر الکترومغناطیسی.

۳. شیر کنترل فشار 

این شیر که در مسیر جریان تغلیظ شده قرار دارد وظیفه اصلی کنترل فشار سیستم را بر عهده دارد. فشار عملیاتی سیستم با مقداری بستن همین شیر کنترل می‌شود. انواع مختلفی از شیرها را می‌توان برای این موقعیت استفاده کرد، شیر‌های پروانه ای برای کنترل دستی ، یا شیر‌های برقی و الکترومغناطیسی که برای کنترل دقیق‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

۴. شیر جریان برگشتی

در سیستم‌های تصفیه آب اسمز معکوس ممکن است در شرایط خاصی تصمیم بگیریم بخشی از جریان غلیظ شده را به قبل از پمپ فشار بالا منتقل کنیم تا دوره وارد سیستم شود و عملیات تصفیه روی آن انجام شود. چهارمین شیر مورد استفاده در سیستم‌های RO برای کنترل فلوی جریان برگشتی استفاده می‌شود. در این حالت از یک شیر توپی، یا پروانه‌ای و یا در سیستم‌های اتوماتیک از شیر مغناطیسی استفاده می‌شود. البته در سیستم‌های چند مرحله‌ای که جریان خروجی از مرحله اول برای تصفیه بیشتر به مرحله بعد منتقل می‌شود، معمولا این شیر کارایی نداشته و استفاده نمی‌شود.

در بعضی از سیستم‌های RO بسته به پیچیدگی سیستم ممکن است در فاز طراحی سیستم تصفیه آب ، برای هر کدام از مراحل هم از جریان برگشتی، برای خود آن مرحله، استفاده شود، که هر کدام نیازمند شیر کنترل جداگانه‌ای خواهد بود.

۵. کنترل جریان تصفیه شده

یک شیر یک طرفه معمولاً پس از خروجی آب تصفیه شده از سیستم RO قرار می‌گیرد، تا از برگشت جریان جلوگیری شود. این شیر در تصویر با شماره ۵ مشخص شده است. اگر در مسیر جریان تصفیه شده افزایش فشاری ایجاد شود  می‌تواند باعث آسیب به سیستم شود. یک شیر کنترل ساده مانع این امر می شود و می‌توان از شیر خاموش اتوماتیک، برای این مورد استفاده کرد.

۶. شیر کنترل توزیع

اگر جریان آب تصفیه شده توسط RO بیشتر یا کمتر از جریان مورد نیاز باشد، آب تصفیه شده اغلب در مخازن نگهداری می‌شود. برای توزیع آب در این مخازن‌، می‌توان از شیر دریچه‌ای سه طرفه استفاده کرد. این برای حالتی است که دو مخزن مجزا برای ذخیره آب در نظر گرفته شده است، که این شیر کنترل می‌کند که جریان وارد کدام مخزن بشود. در تصویر این شیر با شماره ۶ مشخص شده است.

۷. شیر مخزن

برای جلوگیری از سرریز شدن مخزن آب تصفیه شده، از دریچه‌های شناور استفاده می‌شود و هر گاه دو سوم ظرفیت مخزن پر شد مسیر جریان را قطع می‌کند. از شیرهای قطع اتوماتیک هم می‌توان برای این منظور استفاده کرد. در شکل به عنوان شیر شماره ۷ و ۸ مشخص شده‌اند.

۸. شیر خروجی محصول

برای نظارت بر آب تصفیه شده می‌توان بلافاصله پس از غشای RO، یک شیر نمونه برداری برای آزمایش کیفیت آب قرار داد. این نوع شیر که اغلب از نوع شیر توپی ساده است را می‌توان در شکل به‌عنوان دریچه شماره ۹ مشاهده کرد.

آیا جنس شیر‌هایی که در سیستم RO استفاده می‌کنیم مهم است؟

از آنجا که سیستم های RO با انواع مختلفی از آلاینده‌های موجود در خوراک سر و کار دارند، ممکن است وجود بعضی ترکیبات در آب باعث ایجاد خوردگی شده و باعث نشت آب شود. پس در نظر گرفتن شرایط محیطی و خصوصیات خوراک هنگام انتخاب شیرها بسیار مهم است. معمولاً از شیرهایی با جنس فولاد ضد زنگ در بخش‌های فشار قوی سیستم RO استفاده می شود، و برای بخش‌های فشار ضعیف مثل مسیر جریان تصفیه شده از شیرهای PVC استفاده می شود.

منبع: آب آنلاین