وظیفه پرشروسل و انواع آن در دستگاه تصفیه آب صنعتی

پرشروسل (Pressure vessel) چیست؟

در سیستم های تصفیه آب صنعتی المان های غشایی اسمز معکوس در داخل محفظه‌های تحت فشاری قرار می‌گیرند که به آن‌ها پرشروسل گفته می‌شود. وظیفه پرشروسل‌ قرار دادن ممبران‌ها به صورت سری و ایجاد امکان عبور آب از درون ممبران‌های RO (ممبران تصفیه آب صنعتی) تحت فشار مورد نظر است. وسل‌ ممبران بسته به ظرفیت و طراحی سیستم اسمز معکوس می‌توانند در اندازه های مختلفی مورد استفاده قرار گیرند. ممبران‌ها در داخل پرشروسل معمولاً توسط لوله‌های پلاستیکی که روی آن‌ها اورینگ‌هایی وجود دارد به هم متصل می‌شوند، که به این لوله‌‌ها اتصال دهنده (Interconnector) گفته می‌شود. هر مخزن تحت فشار در طرفین خود با محفظه های نزدیک به هم که به عنوان “درپوش انتهایی” نامیده می شوند، محصور شده است. کلاهک های انتهایی به گونه ای طراحی شده اند که در برابر فشار عملیاتی سیستم مقاومت کنند.

انواع پرشروسل صنعتی

برای پاسخ بهتر به این سوال که پرشروسل چیست لازم است انواع پرشروسل تصفیه آب صنعتی را بررسی کنیم. به طور کلی پرشر وسل ‌ها را می‌توان بر اساس ظرفیت تعداد ممبران، قطر، موقعیت ورودی، و فشار عملیاتی تقسیم‌بندی کرد. در ادامه به توضیح هر یک می‌پردازیم.

بر اساس تعداد المان (ممبران)

وسل‌ها در تعداد ۱ تا ۸ المانه ساخته می‌شوند، که این تعداد در فاز طراحی سیستم RO مشخص می‌شود. به طور معمول در سیستم‌های تصفیه آب صنعتی از پرشروسل‌های ۶ المانه استفاده می‌شود. پرشروسل ۶ المانه یعنی هر پرشروسل ۶ ممبران را می‌تواند درون خود جا دهد. البته در بعضی از آب شیرین کن های دریایی از پرشروسل ‌های ۷ المانه نیز استفاده می‌شود.

بر اساس قطر ممبران

پرشروسل صنعتی بر اساس قطر ممبرانی که قرار است مورد استفاده قرار گیرد در دو سایز ۴ اینچ و ۸ اینچ تولید می‌شود، که هر کدام جهت استفاده در ظرفیت مشخصی مورد استفاده قرار می‌گیرد:

• پرشروسل ۴ اینچ: در طراحی و تولید دستگاه تصفیه آب نیمه صنعتی با حداکثر ظرفیت تا ۵۰ متر مکعب در روز
• پرشروسل ۸ اینچ: در طراحی و تولید دستگاه تصفیه آب صنعتی با ظرفیت های بالاتر از ۵۰ متر مکعب در روز

بر اساس نوع ورودی

اگر بخواهیم وسل ممبران صنعتی را با توجه به موقعیت ورودی و خروجی آب خوراک به درون وسل تقسیم بندی کنیم، باید دو دسته مهم ورودی از کنار (Side Port) و ورودی از انتها (End Port) را عنوان کنیم. در حالت ساید پورت مسیر ورودی و خروجی آب بر روی بدنه پرشروسل قرار گرفته است، در حالی که در نوع اند پورت ورودی و خروجی آب بر روی درپوش‌های انتهایی پرشروسل (End Cap) جاسازی شده است.

بیشتر بخوانید: زمان تعویض فیلتر ممبران تصفیه آب

پرشر وسل مالتی پورت

یکی دیگر از انواع پرشروسل‌ها مدل مالتی پورت (Multiple Port) است که برای سیستم‌های با ظرفیت بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد و هر پرشروسل با پرشروسل‌های کناری خود در ارتباط است.

بر اساس فشار عملیاتی

فشار کاری که در دستگاه تصفیه آب صنعتی وجود دارد تعیین می‌کند که چه نوع پروشروسلی با چه تحمل فشاری باید مورد استفاده قرار بگیرد. در ادامه به طور خلاصه بیان کنیم که چه نوعی از پرشروسل جهت استفاده در چه حوزه‌ای از تصفیه آب است:

• پرشروسل با فشار ۳۰۰ PSI : دستگاه‌های تصفیه آب شور و آب چاه (BWRO)
• پرشروسل با فشار ۴۵۰ – ۶۰۰ PSI: دستگاه‌های آب شور با ۱۰,۰۰۰ ppm TDS
• پرشروسل با فشار ۱۰۰۰ – ۱۲۰۰ PSI : دستگاه‌های آب شیرین کن دریایی (SWRO)

اجزای پرشروسل صنعتی

قطعا دانش ما درباره اینکه وسل ممبران چیست با شناخت اجزای آن امکان‌پذیر و کامل‌تر می‌شود. در ادامه به اجزای اصلی آن به طور خلاصه اشاره می‌کنیم.

• پوسته یا هوزینگ ممبران (Membrane Housing): همان بدنه پرشروسل است که معمولا از جنس فایبرگلاس ساخته می‌شود و ممبران‌ها درون آن قرار می‌گیرند.
• بست ویکتالیک (Victaulic Clamp): ساختاری دو قسمتی و شیاردار که در لوله‌های فشار قوی کاربرد دارد و برای اتصال لوله ورودی و خروجی خوراک به پرشروسل استفاده می‌شود.
• درپوش انتهایی (Endcap): درپوشی است که در انتهای بالادست و پایین دست وسل قرار می‌گیرد و محفظه وسل را آب بندی می‌کند.
• کانکتورهای پرمیت‌ (Permeate Connector): انتصالات لوله‌ای که در به ممبران‌های ابتدایی و انتهایی درون پرشروسل متصل می‌شود و با اتصال به درپوش انتهایی مسیر آب پرمیت به خارج از پرشروسل را برقرار می‌کند.

عملکرد پرشروسل دستگاه تصفیه آب صنعتی

در سیستم‌های تصفیه آب صنعتی لازم است آب تحت فشار معینی روی المان‌ها یا ممبران‌‌های اسمز معکوس جریان داشته باشد تا عملیات تصفیه به خوبی انجام گیرد. یکی دیگر از ضرورت ‌های سیستم‌های اسمز معکوس که امکان بازیابی یا ریکاوری (Recovery) آب را ایجاد می‌کند تعداد المان‌ها یا ممبران‌هایی است که به صورت سری شده و پست سر هم در سیستم RO قرار می‌گیرند. بطور مثال در یک سیستم RO برکیش برای انجام ریکاوری تا حد ۵۰ درصد شما به تعداد ۶ المان سری شده نیاز دارید. پرشروسل در اینجا در وهله اول این تعداد ممبران را به صورت سری شده درون خود جای می‌دهند تا بتوانیم ریکاوری مورد نظر را انجام دهیم، و در وهله دوم امکان اعمال فشار مورد نظر که برای عملیات تصفیه لازم است را فراهم می‌کنند. این فشار از جنس هیدرولیکی است که توسط پمپ فشار بالا (High Pressure Pump) ایجاد می‌شود.