تصميم وحدة ميسر 3" اختيار الوعاء وراس التحكم"

كيفية تصميم وحدة ميسر مياه water softener 

ثالثا تصميم الوعاء vessel وراس التحكم control head

تصميم الوعاء المخصص لاحتواء الريزن من حيث القطرو الارتفاع يتوقف علي كمية الريزن التي خطط  وضعها بداخله والتي تتوقف بدورها علي معدل سريان المياه في الوحدة”flow rate” والعسر الكلي في العينة وايضا سعة التبادل الايوني للريزن. 

وكذلك اختيار راس التحكم يتوقف علي معدل السريان في المقام الاول وبالطبع يجب أن يكون من النوع المخصص لتشغيل الميسر من حيث مراحل التشغيل به, حيث يجب ان تتوفر فيه مرحلة سحب مادة التنشيط وان يكون مزود بالجزاء المخصصة للسحب”brine injector” .

1- اختيار الوعاء

بعد ان تناولنا في المقالين الاولين كيفية تحديد عسر المياه”total hardness” حيث يجب ان يقاس بالجزء في المليون كالسيوم كاربونات”ppm as calcium carbonate” وتناولنا كيفية تحديد كمية ونوع الريزن, وللتفاصيل يمكن زيارة مدونتي علي اللينك الاتي

الجزء الاول من تصميم ميسر 

الجزء الثاني من تصميم ميسر 

ومن المثال الاخير في مقال تحديد كمية ونوعية الريزن يمكن حساب كمية الريزن بالشكل الاتي

سعة التبادل الايوني للريزن = 1.5 eq/l           ion exchange capacity=1.5eq/l

معدل السريان =12 متر مكعب في الساعة          flow rate=10m³/h

عدد ساعات التشغيل=12 ساعة                     run time=12h

العسر الكلي= 300 جزء في المليون كالسيوم كاربونات          total hardness=300 ppm as calcium carbonate

من المعادلة

تكون كمية الريزن المطلوبة باللتر = 300*10*12 /(1.5*50)=480 لتر

من هنا يمكننا ان نتناول تصميم ومواصفات الوعاء الحاوي للريزن من حيث القطر والطول وقطر فتحة تثبيت راس التحكم وقبل ذلك التعرف علي شروط تصميم الوعاء وهي:

1- ان لا يقل عمق او طول طبقة الريزن عن 80 سنتي وهي غالبا تكون في حدود 0.8 متر حتي 1.2 متر.

2- نسبة طول طبقة الريزن بالنسبة لقطر الوعاء هي من 2/3 الي 3/2

3- كمية الريزن يجب ان تتراوح بين 60 % الي 80% باكثر تقديرمن سعة الوعاء وذلك ليسمح بحدوث تمدد لطبقة الريزن داخل الفلتر اثناء الغسيل العكسي”back wash”

4- معدل الفلترة service flow rate  يتراوح من 5 الي 30 متر مكعب في الساعة لكل متر مربع من سطح الوعاء, ولا داعي للقلق من هذا الشان لانه سهل ويمكن اثباته بعد اختيار الوعاء لتاكيد نجاح الوعاء الذي وقع عليه الاختيار من الشروط الثلاثة الاولي كما سنري

·         من العلامات التجارية المشهورة في مجال تصنيع الاوعية  شركة “pentaire, structureUSA, park Italy” وغيرهم ومرفق علي اللينك التالي جدول باحجام ومقاسات لاوعية من انتاج شركة “pentaire” لنختار الوعاء المناسب طبقا للشروط الثلاثة الاولي وسنجد ان معظم العلامات التجارية تنتج نفس المقاسات من الاوعية

pentair vessel sizes

 أولا سنبدا بالشرط الثالث وسنختار وعاء تكون فيه نسبة الريزن60% الي 80% من حجمه وهو الوعاء بمقاس 30"*72" ومعني ذلك ان قطره الداخلي 30" وارتفاعه كاملا 72" ونجد ان سعته "”volume”  يساوي 740 لتر اي انه كمية الريزن بداخله تمثل 65% من سعته حيث ان نسبة كميه الريزن الي سعته =480/740= 64%

ثانيا لننظر في تحقق الشرط الاول وهو عمق او ارتفاع طبقة الريزن

المعادلة المعروفة لحجم اسطوانة هو ان الحجم = مساحة القاعدة الدائرية في الارتفاع,

 ونحن نتحدث هنا عن الارتفاع المستقيم للاسطوانة وليس الجزء المجوف بالاسفل وذلك لان ذلك الجزء يوضع فيه الموزع السفلي الذي تتجمع فيه المياه بعد معالجتها لتخرج في خط الانتاج, ونغطي ذلك الفراغ الموجود فيه الموزع بالظلط بمقاس 3 الي 6 ملي وذلك لعزل الموزعات عن الريزن لان الريزن ممكن ان يهرب من فتحات الموزعات او يؤدي الي وجود فرق ضغط بين دخول وخروج الميسر,فلنلاحظ الرسم التالي حيث يتضح فيه الوعاء وطبقة الريزن والموزع السفلي الذي تتجمع في المياه بعد معالجتها

 , نعود الان لي تحقيق الشرط الاول ونعود الي المعادلة

الحجم هو حاصل ضرب مساحة قاعدة دائرة الوعاء وفي هذه الحالة هي بداية طبقة الريزن من اسفل في ارتفاع طبقة الاوزون.

·         حجم الريزن هو 480 لتر =0.48 مترمكعب

     &

·         r  هي نصف القطر,             ونجد ان قطر الفلتر =30"   اذن نصف القطر =15" =37.5 سنتي , حيث 1"=2.5 سنتي   ,37.5 سنتي =0.375 متر    

     

·         مساحة القاعدة = 3.14*(0.375² )=0.44 متر مربع

·         اذن ارتفاع طبقة الريزن = 0.48 مقسومة علي 0.44 = 1.1 متر وذلك يحقق الشرط الاول

ثالثا قطر الفلتر 30" =75 سنتي = 0.75 متر ,وبمقارنة طول طبقة الريزن الي قطر الفلتر تكون النسبة 1.1/0.75 تساوي تقريبا 3/2    وذلك يحقق الشرط الثاني

رابعا يبقي لدينا تحقيق الشرط الرابع وهو ان يكون معدل الفلترة “service flow rate “ يتراوح بين 5 الي 30 متر مكعب في الساعة لكل متر مربع من سطح الفلتر والمطلوب من ذلك الشرط ان نعرف معدل الفلترة لسطح الفلتر والذي مساحة سطحه = 0.44 متر مربع كما اثبتنا من قبل وذلك من المعادلة الاتية

service flow rate = flow rate”m³/h”   /surface area”A”

معدل الفلترة = معدل السريان بالمتر مكعب في الساعة مقسوم علي مساحة سطح الفلتر

      اذا معدل الفلترة = 10متر مكعب مقسومة علي 0.44 =22.7 متر مكعب في الساعة لكل متر مربع 

·         بعد تحقيق جميع الشروط يبقي ان ننظر في مقاس فتحة تركيب راس التحكم وهي من الجدول تساوي 4" لنطابقها مع قاعدة تثبيت راس التحكم  الذي سنتناوله فيما يلي
دورة تصميم الفلاتر الرملية وفلاتر إزالة الحديد والميسرات والمبادل الأيوني والتناضح العكسي بخصم 70% على اللينك التالي

2- اختيار راس التحكم Head control

تتوفر في مصر مجموعة من العلامات التجارية العالمية التي يمكن الاعتماد عليها واهمها clack”USA” , fleck”pentaire” siata” pentaire”, autotrol وجميعها يمكن الاعتماد عليها للعمل اتوماتيكيا في مراحل التنشيط المختلفه والتي سنتناولها في مقال منفصل.

ويمكن زيارة وفحص وتحميل كتيب بيانات تلك المتجات من اللينكات الاتية

 clack control head

fleck control head 

siata control head 

 انا شخصيا اري ان افضلهم في التشغيل واسهلهم هو كلاك الامريكي

والان بعدما حددنا كمية الريزن ومقاس الوعاء بقي سؤال واحد ما هو الموديل والمقاس المطلوب لراس التحكم

اولا العنصر الرئيسي للاختيار هو معدل السريان للوحدة , حيث ان دخول وخروج راس التحكم يرتبط بمعدل السريان حيث في الوحدات ذات تصرف او معدل سريان مثلا 5 متر مكعب في الساعة يكون دخول وخروج راس التحكم بمقاس 1" وتكون قاعدة التثبيت فيه بمقاس 2.5 بوصة, واذا كان معدل السريان 10 متر مكعب ساعة يكون في الغالب دخول وخروج راس التحكم بمقاس 1.5 بوصة ومقاس قاعدة التثبيت 4" ومع ذلك يجب قراءة كتيب بيانات راس التحكم جيدا لنتاكد من انه يتناسب مع الوعاء ومع نوع الخدمة المطلوبة حيث ان هناك انواع تستخدم مع الفلاتر فقط مثل الفلتر الرملي والكربوني والبيرم حيث لا يتوفر فيها مرحلة سحب الملح او الكيماويات.

وفي حالة تركيب راس التحكم لميسر يجب ان يكون راس التحكم من نوع يمكن استخدامه مع الميسر وذلك نجده واضحا في كتيب البيانات.

وفي مثالنا يمكن تركيب انواع راس التحكم الاتية

clack sw1.5

CLACK SW1.5 

fleck 2850 softener model

 FLECK 2850

siata V230 with aqua cubic controler 

aqua cubic 

siata v230

في المقال القادم الاخير تصميم خزان الملح وكيفية حساب كمية الملح المطلوبة دوريا وكمية المياه المطلوبة للتشبع ومراحل التنشيط والاختبار