پرشروسل چیست؟
پرشروسل (Pressure Vessel) که با نام‌های دیگری مانند وسل ممبران، هوزینگ ممبران و یا محفظه تحت فشار نیز شناخته میشود؛ برای نگهداری ممبران‌های اسمزمعکوس در یک سیستم تصفیه آب به کار برده میشود. با تصور یک سیستم اسمز معکوس اولین تصویری که به ذهن می‌رسد، به‌جای ممبران‌های RO، پرشر وسل‌هایی افقی، طویل و معمولا سفید رنگ هستند زیرا ممبران‌ها در داخل هوزینگ قرار گرفته‌اند و تنها پرشروسل‌ها قابل رویت می‌باشند. وجود پرشروسل‌ها برای عملکرد درست و بهنیه ممبران‌های اسمز معکوس ضروری است. برندهای مختلفی در دنیا پرشر وسل 4 اینچ باکیفیت تولید میکنند که از جمله آنها می‌توان به کدلاین آمریکا (Pentair Codeline )، ویوسایبر چین (Wave Cyber)، آر او پی وی چین (ROPV)، پروتک اسپانیا (Protec)، فونیکس انگلستان (phoenix)، کنپ فرانسه (Knappe)، بل اسپانیا (Bel)، ویندر چین (Winder) و … اشاره کرد.
کاربردهای پرشروسل‌ها
همانطور که ذکر شد، پرشروسل‌ها در واقع پوسته ممبران‌های اسمزمعکوس هستند، بنابراین پرشروسل‌ها در تمامی مواردی که از ممبران‌های RO استفاده میشود کاربرد دارند. از برخی کاربردهای هوزینگ ممبران‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
• تصفیه آب‌های لب شور و آب دریا
• تصفیه آب شهری
• صنایع غذایی و آشامیدنی
• تولید آب فوق خالص
• صنایع دارویی
• نیروگاه‌ها
انواع پرشروسل‌ها
پرشروسل‌ها بر اساس موارد مختلفی نظیر جنس، فشار کاری، ابعاد و تعداد المان‌ها، نوع اتصال و دمای عملیاتی را می‌توان طبقه بندی کرد. در ادامه توضیحاتی در رابطه با هر کدام ارائه شده است.
جنس پرشروسل
پرشروسل‌ها را می‌توان از مواد مختلف مانند FRP(Fiber Reinforced Polymer)، استیل ضدزنگ (Stainless Steel) و PVC(PolyVinyl Chloride) تولید کرد. امروزه در بیشتر سیستم‌های تصفیه آب از هوزینگ ممبران‌هایی از جنس فایبرگلس یا FRP استفاده میشود زیرا پرشر وسل‌های فایبرگلاس در مقایسه با پرشروسل‌های استیل و PVC در زمینه‌های مختلف مانند ظرفیت تحمل فشار، ابعاد طراحی، جنس مواد و دمای عملیاتی محاسن بیشتری دارند. برای نمونه پرشروسل‌های FRP در برابر تقریبا تمامی حلال‌های شیمیایی مقاوم هستند و طول عمر بالایی دارند بنابراین برای اکثر پروژه‌های تصفیه آب و ساخت دستگاه‌های آب شیرین کن مناسب می‌باشند. همچنین پرشر وسل‌های FRP دارای استحکام بالاتری هستند و در برابر ضربه مقاوم می‌باشند، بنابراین احتمال آسیب دیدگی آنها درهنگام حمل و نقل و نصب بسیار کمتر است.
فشار کاری پرشروسل
همانطور که میدانید، سیستم‌های اسمز معکوس برای دستیابی به خروجی موردنظر واحد تصفیه آب نیازمند فشار بالایی می‌باشند. پرشر وسل با توجه به این که محفظه‌ای است که ممبران را نگه می‌دارد، باید توانایی تحمل این فشار بالا را داشته باشد. در سیستم‌های اسمز معکوس هرچه غلظت نمک یا شوری موجود در آب تغذیه بیشتر باشد، برای تصفیه به فشار عملیاتی بیشتری نیاز است.
در جدول زیر محدوده‌های فشار کاری برای جنس‌های مختلف پرشروسل‌ها نمایش داده شده است. مطابق جدول، پرشر وسل‌های FRP در مقایسه با پرشر وسل‌های استیل و PVC توانایی تحمل فشار بیشتری را دارند و این بدین معنا است که این پوسته ممبران‌های FRP را در انواع مختلفی از سیستم‌های تصفیه آب می‌توان به کار برد. لازم به ذکر است که پرشر وسل‌های FRP که در بازه 150 تا 450 psi فعالیت میکنند، عمدتا برای تصفیه آب‌های لب شور (Brackish Water) مناسب هستند؛ درحالی که پوسته ممبران‌های FRP با فشار کاری 600 تا 1200 psi برای تصفیه آب‌های دریا (Sea Water) به کار برده می‌شوند.
| نوع پرشر وسل | پرشر وسل FRP | پرشر وسل استیل ضد زنگ | پرشر وسل PVC |
| فشار کاری (psi) | 150-1200 | کمتر از 600 | کمتر از 200 |
ابعاد پرشر وسل
همانطور که میدانید، هرچه ابعاد و تعداد ممبران‌های اسمزمعکوس بیشتر شود، میزان آب تصفیه شده و راندمان سیستم تصفیه افزایش می‌یابد. عموما ممبران‌های RO در قطرهای 2.5، 4 و 8 اینچ موجود می‌باشند ولی برخی شرکت‌های تولید کننده ممبران دارای محصولاتی با قطر 16 اینچ نیز می‌باشند که به طبع از وسل‌هایی با قطر 16 اینچ جهت جایگذاری آنها باید استفاده نمود. در جدول زیر ابعاد برای پرشروسل‌ها با جنس‌های مرسوم نمایش داده شده است. همانطور که در جدول مشاهده میشود، پوسته ممبران‌های FRP توانایی نگهداری تعداد بیشتری از ممبران‌های اسمز معکوس را دارند؛ بنابراین برای سیستم‌های تصفیه آب بزرگ عمدتا از پرشر وسل‌های FRP استفاده میشود.
| ابعاد ممبران‌های استاندارد | تعداد ممبران های قابل جایگذاری در پرشر وسل‌ها | |||
| قطر (اینچ) | طول (اینچ) | پرشر وسل FRP | پرشر وسل استیل ضد زنگ | پرشر وسل PVC |
| 2.5 | 14/21/40 | 1/1/1 | 1/1/1 | 1/1/1 |
| 4 | 40 | 1-6 | 1-3 | 1-3 |
| 8 | 40 | 1-8 | 1-3 | – |
نوع اتصال
در پرشر وسل‌ها همواره جریان آب تصفیه شده از مرکز خارج میشود، اما جریان آب تغذیه و جریان پساب (جریان تغلیظ شده) می‌تواند از جهت‌های مختلف به پرشر وسل وارد و خارج شود. به طور کلی از نظر نوع اتصال 4 مدل پرشروسل وجود دارد که عبارتند از پورت انتهایی یا اند پورت (End Port)، پورت جانبی یا ساید پورت (Side Port)، پورت جانبی دوتایی یا دبل ساید پورت (Double Side Port) و پورت جانبی چهارتایی یا فور ساید پورت (Four Side Port). در مدل اند پورت، اتصال‌های ورودی و خروجی در دو انتهای پرشر وسل قرار دارد؛ درحالی که در مدل‌های ساید پورت، اتصال‌های ورودی و خروجی در قسمت جانبی پرشر وسل است. در تصویر زیر انواع اتصالات نمایش داده شده است.
دمای عملیاتی پرشر وسل
هر سه نوع پرشر وسل‌های FRP، استیل ضد زنگ و PVC می‌توانند در دمای اتاق فعالیت کنند؛ اما در بعضی از مناطق سردسیر تنها هوزینگ ممبران‌های FRP را می‌توان به کار برد زیرا جنس این پرشروسل‌ها به گونه‌ای است که تحت تاثیر دمای پایین قرار نمی‌گیرند. این درحالی است که پوسته ممبران‌های استیل و PVC در درجه حرارت‌های پایین سخت و شکننده می‌شوند و این امر باعث میشود که پرشر وسل‌ها آسیب پذیرتر شوند و بر عمر مفید آنها نیز اثر می‌گذارد. در جدول زیر دماهای عملیاتی مناسب انواع پرشر وسل‌ها نمایش داده شده است.
| نوع پرشر وسل | پرشر وسل FRP | پرشر وسل استیل ضد زنگ | پرشر وسل PVC |
| دمای عملیاتی (درجه سانتی گراد) | 10- تا 49 | 0 تا 48 | 2 تا 43 |
آبکالا عرضه کننده انواع پرشر وسل‌هایی از جنس FRP و استیل از برندهای موجود در بازار ایران از قبیل کدلاین (CodeLine)، آر او پی وی (ROPV)، ویو سایبر (Wave Cyber)، وایندر (Winder)، هیدرو پی وی (HydroPV)، آکواوین (Aqua Win)، پایرو (PYRO)، فرست لاین (First Line)، جی ام (JM)، کنیچر (Canature)، نویی (NOYI) و … میباشد.
چیستی و چرایی پرشروسل (Pressure vessel)درتصفیه آب
پرشروسل دراصل همان پوسته(هوزینگ) ممبران Membrane Housing است،همانطور که میدانید هوزینگ محفظه ای ست که وظیفه نگهداری ازممبرین (membrane) دستگاه تصفیه آب با سیستم ROرا به عهده دارد ، این محفظه تحمل فشاربالایی دارد و جنس آن گاهی فایبرگلاس وگاهی استیل است که این براساس نوع استفاده آن تعیین میشود.
کاربرد وسیع و مهمی در صنایع نمک زدایی، سیستم اسمز معکوس، نانوفیلتراسیون، و اولترافیلتراسیون می باشد.تفاوت وسل ها در جنس پوسته، ورودی و خروجی خوراک، محدوده عملکرد فشاری، محدوده عملکرد دمایی، محدوده عملکرد(ph) و اندازه مختلف پورت های ورودی و خروجی می باشد.
هوزینگ فیلترها مدت زیادی کار میکنند فقط در صورت عدم کاربری درست و افزایش کارتوسط پمپ فشار قوی دچار ترک می شوند. برند کدلاین( Codeline ) بهترین برند این محصول است.
پرشروسل براساس آیتم ها و قابلیت های مختلفی تقسیم بندی میشود که در ادامه پس از توضیح ساختمان پرشروسل به معرفی انواع تقسیم بندی میپردازیم
اجزا و ساختمان پرشروسل
پوسته یا هوزینگ ممبرانmembrane Housing :محفظه ای برای قرارگیری ممبران در دستگاه های تصفیه آب صنعتی است.
بست ویکتالیک Victaulic Clamp: بست ویکتالیک ساختمان دو قسمتی وشیارداری، داردکه می تواند درلوله‌ی شبکه های فشار قوی مورد استفاده قرار بگیرد.
ازاین بست برای اتصال لوله های فولادگالوانیزه ولوله های دیگرمانند: مس، آهن روکش دار واستیل و… به کار می‌رود. به دلیل استحکام بالا، ازحرکت وجابجایی(یا حتی چرخش لوله ها در جای خود) آنها ازخط راستای شبکه لوله کشی جلوگیری می‌کند.
اورینگ O-ring:یک واشر مکانیکی که به شکل o انگلیسی بوده و از این رو o-ring خوانده می شود. اورینگها با روش اکستروژن، قالب گیری تزریقی، قالب گیری فشار یا قالب بندی انتقالی تولید می شود.NRو SBR: توانایی کشش زیاد ومقاومت در برابرپارگی بالانیتریل(NBR): مقاومت بالا در برابر سایش و روغن ها وگریس وحرارت بالاHNBR: مقاوم در برابر سایش وفشار بالاوایتون (viton): مقاوم در برابر فشار فیزیکی و حرارت های بالا و مقاوم در برابر اسیدها، بنزین، آب کلردارکالزر(kalzer): مقاوم در برابرواکنش های شیمیایی و موادشیمیایی، اسیدEPDM : توانایی مقاومت دربرابراوزون(o3)،آب و اسیدهای حلال و آب شور(برای سازه های دریایی)سیلیکون: مقاوم دربرابرحرارت وبرق ، مصارف بهداشتی، پزشکی وصنایع غذاییفلوروسیلیکون: مقاوم حرارتی و برودتی به اندازه زیاد ومقاومت دربرابرحل شدن یا سوختن با بنزینACM و AEM :مقاومت دربرابر حرارت روغن های داغهایپالون وکلروپن : مقاومت دربرابرگازهای مختلف
درب یا کپ پرشروسل Gap: کپ یا گپ یکی از اجزا مهم و کاربردی پرشروسل میباشد که کارایی آن آب بندی سروته پرشروسل است.کی از قطعات اصلی پرشروسل تولید طراحان تصفیه می باشد. که جهت آب بندی دو انتهای پرشر وسل استفاده می گردد.کپ دراصل رابط بین آداپتور و لوله کشی ممبران است اما آر آب بندی پرشروسل را نیز انجام میدهد.کپ(cap) باید دربرابرخوردگی کاتیونی و آنیونی آب مقاوم باشد.پس کیفیت بالا در ساخت این قطعات بسیارمهم است.
منبع : aqualine-me