پرشروسل چیست؟
پرشروسل (Pressure Vessel) که با نام‌های دیگری مانند پوسته 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 وسل‌های 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.