سختی گیر مغناطیسی یک نوع فیلتر رسوب‌زدا یا رسوب‌گیر محسوب می‌شود. سختی گیر الکترومغناطیسی یکی از انواع سختی گیرهای رایج مورداستفاده برای تصفیه و از‌بین بردن املاح آب است. امروزه این نوع سختی گیر به‌سبب گسترش تکنولوژی کاربرد بسیاری دارد. در این روش بدون نیاز به مواد افزودنی، مواد معدنی آب از طریق میدان‌های مغناطیسی و الکترومغناطیسی از بین می‌رود و یون‌زدایی آب اتفاق می‌افتد. استفاده از این متد یکی از جدیدترین شیوه‌ها برای بهبود کیفیت آب به‌شمار می‌رود. در این صورت با سبک کردن آب وارد شده به مخزن موجب ممانعت از ورود هرگونه مواد خارجی و افزودنی به داخل آب می‌شود. به‌طورکلی قیمت سختی گیر مغناطیسی نسبت به دیگر سختی‌گیرها مناسب‌تر است.
در این نوع سختی‌گیر مواد معدنی با قرارگرفتن در میدان مغناطیسی یون‌زدایی می‌شود و در آب به حالت شناور درمی‌آید. این کار موجب کاهش تماس مولکول‌های آب با یکدیگر می‌شود و حلالیت آب افزایش می‌یابد که باعث حل شدن رسوبات قبلی در آب می‌گردد و سرانجام در لوله خارج خواهند شد. در حقیقت با عبور آب از میدان مغناطیسی، جریان القایی موجب تغییر شکل یون‌ها می‌شود. با تغییر شکل یون‌ها در آب شناور شده و تمایلی به رسوب شدن ندارند و همراه با جریان آب از لوله خارج می‌گردند. این سختی‌گیر بدون نیاز به مواد شیمیایی و افزودنی‌های دیگر موجب تغییرات فیزیکی در آب می‌شوند.
ویژگی‌های سختی گیر مغناطیسی
ویژگی‌های این سختی‌گیر شامل موارد زیر است:
- این نوع سختی‌گیر از به‌وجودآمدن رسوب در دستگاه‌ها و تجهیزات جلوگیری می‌کند.
- درصورتی‌که خوردگی لوله‌ها کاهش یابد در نتیجه طول عمر لوله‌ها و تجهیزات افزایش می‌یابد.
- حلالیت آب در اثر تحت تأثیر قرارگرفتن سختی گیری مغناطیسی افزایش می‌یابد، در این صورت مواد شوینده نظیر صابون و شامپو بهتر کف می‌کنند.
- استفاده از این روش دیگر نیاز به به‌کارگیری سختی گیرهای شیمیایی، تبادل یونی و اسیدشویی از بین می‌رود.
- استفاده از این روش باعث ایجاد تغییرات فیزیکی در آب می‌شود.
- برخلاف دیگر سختی گیرهای شیمیایی و تبادل یونی که موجب افت کیفیت آب می‌شوند. این روش با محیط‌زیست سازگاری دارد و مرغوبیت آب را همچنان خوب و مطلوب نگه می‌دارد.
- نصب این سختی‌گیر ساده و قابل تعبیه بر روی هر نوع لوله است.
نحوه عملکرد سختی گیرهای مغناطیسی
سختی گیرهای مغناطیسی
این نوع سختی‌گیر جزء اولین تجهیزات اصلاح فیزیکی محسوب می‌شود. این نوع سختی‌گیرها بعد از این‌که متوجه شدند آب ازروی صخره‌ها با خاصیت مغناطیسی گذر می‌کند و رسوب نمی‌گذارد، تولید شدند. فلزاتی که می‌توانند خاصیت فرومگنتیکی از خود بروز دهند شامل آهن، نیکل و کبالت هستند؛ بنابراین این فلزات در ساخت بلوک‌های مغناطیسی استفاده می‌شوند. برای سنجیدن قدرت میدان‌های مغناطیسی از واحد گوس استفاده می‌شود. سختی گیرهای مغناطیسی دارای انواع مختلفی از قبیل مغناطیسی بلوکی، لوله‌ای، کلمپی و رینگ‌های شارژی است.
سختی گیر الکترومغناطیسی
میدان مغناطیسی تشکیل شده از سیم‌پیچ حامل جریان با N حلقه، روی‌هم قراردادن میدان ایجاد در هر حلقه با میدان حلقه‌ها دیگر. از هدف‌‌های ایجاد این رسوب‌گیر، تأثیرگذاری میدان‌های مغناطیسی بر یون‌ها و مانع از ایجاد رسوب است، اما با این تفضیل که خط‌های میدان مغناطیسی در سختی گیرهای الکترومغناطیسی تا حدودی در مسیر لوله قرار می‌گیرند. در حقیقت ابتدا سختی گیرهای الکترومغناطیسی برای رسوب‌گیری تولید نشده بودند و مشکلاتی از قبیل نیاز به وجود جریان آب در داخل لوله وجود داشت، چراکه میدان مغناطیسی در حال حرکت تنها به بار الکتریکی نیرو وارد می‌کند. از دیگر معایب این روش می‌توان به پیچیده شدن سیم در قسمتی از لوله اشاره کرد.
سختی‌گیر الکترونیکی
این نوع سختی‌گیر در حقیقت نسل جدید سختی گیرهای الکترومغناطیسی است. تنها تفاوت این نوع سختی‌گیر نسبت به روش‌های قبلی استفاده از جریان AC به‌جای جریان DC است. این نوع سختی گیر دربرگیرنده یک یا چند سیم‌پیچ و یک جعبه کنترل است. در این نوع رسوب‌گیر سیم‌پیچ‌ها دور لوله پیچیده می‌شوند و به جعبه تقسیم کنترل دارند. با اتصال جعبه کنترل به برق، جریان AC از سیم‌پیچ گذر می‌کند. با عبور جریان متغیر از سیم‌پیچ موجب القای میدان الکترومغناطیسی متغیر درون لوله می‌شود.
ایجاد میدان‌های مغناطیسی متغیر با آرایش دایره‌های متحدالمرکز داخل لوله از وظایف سختی گیرهای مغناطیسی محسوب می‌شود که موجب تحت تأثیر قراردادن یونهای مثبت و منفی معلق در آب می‌گردد. ازآنجایی‌که جریان عبوری از سیم‌پیچ متغیر از نوع AC است؛ بنابراین میدان مغناطیسی القا شده در لوله نیز متغیر خواهد بود.
ازآنجایی‌که مزایای مغناطیسی فلزات آهنی و تأثیرگذاری که می‌تواند بر میدان مغناطیسی القا شده در لوله بگذارند، برای کارکرد دستگاه جنس لوله‌های مورداستفاده باید از نوع پلاستیکی و یا فلزات غیر آهنی باشد. درصورتی‌که فرکانس استفاده شده در این رسوب‌گیر از 2000 هرتز بیشتر باشد، براساس قانون لنز، تأثیر خودالقایی در سیم‌پیچ قابل‌توجه و اختلال‌آمیز در کارکرد دستگاه خواهد بود. در سختی گیرهای الکترونیکی، امکان تغییرات مداوم و خودکار سیگنال جریان AC در برد الکترونیکی وجود دارد. در این صورت تغییر جریان، شکل موج و فرکانس امکان‌پذیر است که توسط یک یا چند سیم‌پیچ یا آنتن به آب القا می‌شود.
آیا استفاده از سختی گیر مغناطیسی تأثیرگذار است؟
ازآنجایی‌که امروزه بسیاری از کشورهای پیشرفته دنیا از این نوع سختی‌گیر استفاده می‌کنند؛ بنابراین اگر تأثیری نداشته باشد باید در این کشورها سال‌ها پیش مورداستفاده قرار نمی‌گرفت. این نوع سختی‌گیر دارای تنوع بسیاری زیادی است. متأسفانه امروزه سختی‌گیرهای بی‌کیفیت و تقلبی بسیاری در بازار وجود دارد که تنها مشابه سختی گیر مغناطیسی هستند و عملکرد مناسبی ندارند. یک رسوبزدای مغناطیسی باید قابلیت ایجاد میدان مغناطیسی مؤثری را داشته باشد و از نشانههای ثابت کردن کیفیت آن تنها قراردادن یک‌تکه آهن‌ربا در این نوع سختی‌گیر نیست. برای نصب این نوع سختی‌گیر ارزیابی و مشخص‌کردن مکان نصب از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است، چراکه سرعت و جریان آب در طول موج مغناطیسی باید تعیین شده باشد تا تأثیرگذاری داشته باشد.
مزایای سختی گیر مغناطیسی
مزایای این نوع سختی‌گیر شامل موارد زیر می‌شود:
- کاهش فرسودگی، بالابردن طول عمر لوله‌ها و تجهیزات
- به‌سبب نبود نیاز به خرید تجهیزات جانبی مانند سنگ نمک هزینه کاربران را کاهش میدهد.
- با کاهش هزینه‌های جانبی نیازی به سرویس و نگهداری نیست.
- نصب این نوع سختی‌گیر بسیار ساده است.
- قیمت سختی گیر مغناطیسی نسبت به دیگر سختی‌گیرها بسیار مناسب است.
- 5 تا 12 درصد مصرف سوخت را کاهش میدهد.
- نیازی به مواد شیمیایی ندارد.
- با محیط‌زیست سازگاری دارد.
- به‌سبب بالارفتن انتقال حرارت در مبدل‌ها در انرژی صرفه‌جویی می‌شود.
- نیازی به شست‌وشو و تخلیه سختی آب و بک‌واش نیست و مصرف آب کاهش می‌یابد.
- به‌سبب بالارفتن حلالیت در آب، شوینده‌های متعددی از جمله صابون بهتر کف می‌کنند.
- تأثیری در کیفیت آب آشامیدنی نظیر تغییر رنگ، بو و دیگر عوامل ندارد و موجب بهبود کیفیت و تصفیه آب آشامیدنی می‌شوند.
- بر روی انواع لوله‌ها قابل نصب است و نیازی به لوله‌کشی جدید نیست.
اصول سختی‌گیری و رسوب‌زدایی مغناطیسی
در این نوع سختی‌گیر از میدان مغناطیسی به‌عنوان مانعی برای ایجاد رسوب بر دیواره سطح حامل آب‌های سخت مورداستفاده قرار می‌گیرد. انتقال میدان مغناطیسی به داخل لوله‌های دارای آب‌های سخت از طریق یک سختی گیر مغناطیسی با قدرتی برابر 02111 گوس انجام می‌شود. برای تجزیه کارکرد رسوب‌زدایی ضروری است که ساختار مولکولی آب موردتوجه بیشتری قرار گیرد. مولکول‌های آب ذراتی دوقطبی هستند، اتم اکسیژن با جذب الکترون‌های باند والانس خاصیتی منفی پیدا کرده و نقش قطب منفی را ایفا می‌کند، درحالی‌که اتم‌های هیدروژن با داشتن هسته مثبت تنها یک الکترون در گردش دارد. در این صورت الکترون با جذب اتم اکسیژن از طریق باند والانس خاصیت مثبت پیدا کرده و نقش قطب مثبت دوقطبی را ایفا می‌کند. به‌همین دلیل مولکول‌های دوقطبی آب همدیگر را از سمت قطب‌های مخالف جذب و ایجاد پیوندهای هیدروژنی یا نیروی واندرولس را می‌دهند. اشکال سختی آب به‌همین اتصال بستگی دارد و در فاز بخار این پیوستگی بسیار ضعیف عمل می‌کند، درحالی‌که در فازهای مایع و جامد این اتصال به ترتیب متوسط و قوی قرار می‌گیرند.
چرا به رسوبزدای مغناطیسی نیاز داریم؟
در سیستم‌هایی که سیال آب جهت خنک کاری استفاده گردد و یا نیاز باشد که آب حرارت داده شود ممکن است ایجاد رسوب افزایش یابد که نتیجه آن اتلاف انرژی خواهد بود و این امر موجب هدررفت منابع انرژی می‌شود. ازآنجایی‌که اغلب منازل و مجتمع‌های مسکونی از سیستم‌های حرارتی برای گرمایش و یا سرمایش استفاده می‌کنند با مدیریت رسوب‌گذاری می‌توان جهت بهینه‌سازی مصرف انرژی قدم مثبتی برداشت. این نوع سختی‌گیر در کشاورزی موجب کاهش مصرف آب و کود و بالابردن کیفیت و کمیت محصولات می‌شود. در صنعت کشاورزی با مغناطیسی کردن آب می‌توانید حلالیت آب را افزایش داده و اکسیژن‌رسانی را نیز بالا ببرید که موجب می‌شود عملکرد این صنعت ارتقاء یابد.
نقاط ضعف رسوبزدای مغناطیسی
در رسوب‌گیر مغناطیسی با دور شدن از میدان مغناطیسی تأثیرگذاری آن برای تفکیک یون‌ها و رفع سختی آب کاهش می‌یابد، به‌همین خاطر جهت تأمین تمام مدار و برطرف‌کردن کامل سختی آب باید از چند نوع سختی‌گیر در کنار هم استفاده گردد. از دیگر نقاط ضعف این نوع سختی گیر برطرف نکردن کامل سختی آب در مواقعی که آب دچار جنبش است و کاربردی کمی دارد. این رسوب‌زدا تأثیری بر مدار قبلی و لوله‌کشی‌ها ندارد و رسوبات قبلی مدار را از بین نمی‌برد.
در این مقاله سعی شد شما را با سختی گیر مغناطیسی آشنا کنیم. یکی از بهترین سختی‌گیرها برای ازبین‌بردن سختی آب و تصفیه آن سختی گیر الکترومغناطیسی است. دستگاه رسوب زدای الکترومغناطیسی بهرشد برای رفع سختی آب و جلوگیری از ایجاد رسوب مورداستفاده قرار می‌گیرد.
شما می‌توانید برای ثبت نظرات و پیشنهادهای خود و همچنین برای ارتباط با ما از روش زیر در تماس باشید.
