Soğutma Sularının Terbiyesi

Sanayi proseslerinde, klima sistemlerinde ve elektrik üretimi tesislerinde bulunan soğutma suları işletme sorunları yaratır: sistemde taş oluşması, insana zararlı bakterilerin ve ayrıca yosunların üremesi, korozyon gibi.
Alışılagelmiş “Klasik Kimyasal Su Terbiyesi” metodları gelişen Çevre Koruma usullerine uymadığı gerekçesi ile eski sanayi ülkeleri 20 yıl kadar önce başka arayışlara yönelmişlerdir.
Yeni yöntemlerden biri olan OZON GAZI ile soğutma sularının terbiye edilmesi son 20 yıldır A.B.D.’de kullanılmaktadır. Bu yöntem ile çok iyi neticeler alınmış ve bazı su sıcaklıklarına kadar, bu metodun kimyasal yöntemlerden daha ekonomik olduğu saptanmıştır.
Çevre temizliği, ekonomi ve daha birçok işletme avantajları getiren ozon gazı ile su terbiyesi yöntemi ülkemizde de uygulanabilir.

SULARIN TERBİYESİNİN GEREKÇESİ
Soğutma sularına geçmeden önce suyun özelliklerini hatırlamamızda yarar vardır.
Suda eriyik halde bulunan birçok maddeler suyun sıcaklık, basınç ve kimyasal özellikleri ile kristalleşerek sudan ayrılırlar ve su sistemlerinde daralmalara ve ısı yalıtkanlığına neden olurlar. Kimyacı terimi ile “su evrensel eriticidir”, kısaca suda her şey, az dahi olsa erir. Bu da bildiğimiz korozyondan başka bir şey değildir.
Elektrikçi dili ile, çok saf olmayan su iletkendir. Elektrik ileten su ise aynı sistem üzerinde bulunan değişik metaller arasında elektron akımına sebep olur. Bu olay da bir nevi korozyondur, buna elektro-korozyon da diyebiliriz.
Biyoloji ilmine göre ise yaşamın başlangıç noktası sudur. Tekhücreliler, çok hücreliler, bakteriler, algler, yosunlar suda yaşar ve çoğalır. Bu canlılar soğutma sistemlerindeki problemlerden biridir. İnsana zarar veren birçok bakteri ve mikroorganizma da bu sularda çoğalabilir ve sistemden çevreye yayılan su zerrecikleri vasıtası ile insanlarda ciddi akciğer hastalıklarına yol açabilirler.
Bütün bu hususlar soğutma sularının terbiyesinin gerekliliğini oluşturuyorlar.
Sistem sularının zaman zaman boşaltıldığını ve kanala verildiğini dolayısı ile bunların tabiata atıldığını da unutmayalım. Demek ki suları ve su sistemlerimizi yukarıda sözü edilen sorunlardan kurtaralım derken tabiata zarar verme ihtimalini de unutmamalıyız, suya ilave edeceğimiz her maddenin bir gün tabiata verileceğini aklımızdan çıkarmamalı ve bu görüşe uygun malzeme seçmeliyiz.
Soğutma Suyu deyince bir çok tatbikat aklımıza geliyor.
• Araba motorunun soğutma suyu
• Klima sistemlerinde kondenser soğutma suyu
• Çelik sanayiinde proses soğutma suyu
• Kimya sanayiinde reaktör soğutma suyu gibi.
Bu tatbikatları soğutma yönünden değil de soğutma suyunun sisteme getirebileceği yan etkiler ve zararlar dolayısı ile terbiye edilmesi yönünden sınıflandırabilir ve çok özel tatbikatlar hariç üç ana grupta toplayabiliriz.

1. Otomobil motorunun soğutulmasında olduğu gibi hiç hava ile temas etmeyen soğutma suyu.

2. Klima sistemlerinde bulunan ve yalnızca soğutma kulesi içinde hava ile temas eden soğutma suyu,

3. Çelik sanayiinde olduğu gibi hem soğutma kulesinde hava ile temas eden hem de imalatın soğutulması sırasında hava ile ve mal ile temas eden ve kirli-yağlı ortamlardan içine bir çok malzeme alan soğutma suyu.

1. Hiç hava ile temas etmeyen soğutma suları.
En az işletme problemi getiren soğutma suyu tatbikatı budur. Burada dikkat edilecek en önemli husus sistemin ilk suyunu temin ederken bu suyun mümkün olduğunca kaliteli olmasıdır. Suyun içinde az eriyik mineral bulunması, pH derecesinin nötr olması ve en az 100 mikronluk bir filtreden geçmiş olması gibi özellikler olumsuz etkilerin pek çoğunu ortadan kaldırır. Ayrıca suyun dolaştığı ortamdaki metal türleri, sıcaklık gibi özellikler suya bazı katkılar konmasını gerektirebilir. Metalleri korozyona karşı koruyan kimyasal inhibitörler ve donmaya karşı suya ilave edilen Antifirizler bu tür katkılardandır. Çok özel durumlar dışında bu suların sürekli olarak filtrelenmesi veya terbiye edilmesi gerekmez.

2. Soğutma Kulesinde Hava ile Temas Eden Soğutma Suları.
Plastik imalatı, pres metal döküm gibi sanayilerde ve klima sistemlerinde bu tür soğutma suları ile karşılaşırız. Bu sular soğutma kulesinde kısmen buharlaşır, havanın taşıdığı bir çok katı partikülü içinde toplar ve ayrıca hem hava hem de güneş ışınları tesiri ile mikrobiyolojik ve bakteriyolojik üreme olur. Neticede problemlerle karşılaşılır. Kuleye verilen besi suyunun özellikleri, soğutma suyunun sıcaklığı, ortam havasının özellikleri problemleri etkileyen unsurlardır.

3. Ürünlerin soğutulmasında kullanılan Soğutma Suları.
Metal sanayi, gıda konservesi, PVC boru imalatı gibi suyun doğrudan ürün üzerine verilmesi şeklindeki tatbikatlarda 2. paragrafta sözü edilen problemlerden başka suyun ürün üzerinden aldığı kirler ve çoğu zaman açık kanaldan kuleye dönerken çevreden aldığı katı partiküller problemleri çoğalmaktadır.
Özellikle gıda konservelerinin su ile soğutulmasında Estetik ile ilgili bir sorun da ortaya çıkar. Su içinde bulunan eriyikler konserve kutusu üzerinde kristalleşerek göze hoş görünmeyen bazı lekeler oluşturur.

SOĞUTMA SUYUNUN TERBİYESİ İLE PROBLEMLERİN ÇÖZÜMÜ
Yukarıda sözü edilen problemleri ortadan kaldırmak için suyu birkaç yönden kontrol etmek gerekiyor.

A.Katı partiküllerin ekonomik seviyede filtrelenmesi.
B. Eriyik minerallerin ekonomik seviyede tutulması.
C. Mikroorganizmaların suda yaşatılmaması.
D. Soğutma sisteminin korozyona karşı korunması.

Soğutma suyunun en ideal duruma getirilmesini düşünemeyiz. Sistemin özellikleri, işletmenin günlük ve yıllık çalışma saatleri, bakım işçiliği ücreti gibi birçok faktörler göz önüne alınarak soğutma suyunun terbiyesi için ekonomik bir çözüm bulunur. Bu çözüm her işletme için değişiktir.

A. Katı partiküllerin tutulması için suyun filtrelenmesi şarttır. Havanın soğutma suyuna getirdiği partiküller, direkt mamul soğutmasından gelen kirlilik, eriyik minerallerin kristalleşmesi ile ortaya çıkan partiküllerin filtrelenerek sistem dışına atılması kışır ve taşlaşma problemini en aza indirir. Çok özel tatbikatlar dışında 80-100 mikronluk filtrasyon yeterli sayılır. Filtre seçiminde birkaç hususu göz önüne almak iyi olur;
• filtre soğutma suyu debisini değiştirmemelidir.
• filtrede tutulan partiküller kolayca ve otomatik olarak dışarı atılabilmelidir.
• filtre temizliğinde çok su sarfiyatı olmamalıdır.

Bu kriterler ışığında sanayide tecrübeli ülkelerin siklon prensibi ile çalışan filtreleri tercih ettiklerini görmekteyiz. Ülkemizde hava ile nakil ve havadan toz alma işlemlerinde siklon türü filtreler çok kullanılmasına rağmen henüz su filtrasyonunda siklon filtre çok ender görülmektedir.
Soğutma sisteminin özelliği göz önüne alınarak iki tür filtrasyon seçilebilir:

• • • soğutma suyu tıkanma ihtimali yüksek olan fıskiye veya ince borulu bir cihazdan geçiyorsa soğutma suyunun tamamının filtrelenmesi şarttır (Şekil 1).

• • • Soğutma suyu geniş borulu kondenserlerden geçiyorsa ve bunların katı partiküller ile tıkanma olasılığı yoksa soğutma suyunun %20 gibi bir kısmının filtrelenmesi ve böylece su içindeki partikül konsantrasyonunun azaltılması yeterli olabilir (Şekil 2).

B.Eriyik içinde kristal yapma özeliği yüksek olan Kalsiyum ve Magnezyum iyonlarının sudan alınması suni reçineli Su Yumuşatıcı cihazlarla yapılabilmektedir. İşletmelerin çoğunda bulunan klasik tipteki su yumuşatıcıların bir çoğu sağlıklı olarak işletilmemektedir. Bu cihazlardan iyi netice alınması için tuz ile rejenerasyon işleminin el değmeden tam otomatik yapılması ve böylece işletme hatalarının ve ihmallerin en aza indirilmesi gerekir. Bazı sularda bulunan Silikat iyonu da kristaller oluşturarak soğutma sistemine zarar verebilir. Klasik yöntemler ile Silikat iyonu sudan alınamadığı için ekonomik yöntem sudaki eriyiklerin düşük seviyede tutulması ve bu seviyenin iyi kontrol edilmesidir. Bunun için ise her gün belli bir miktar soğutma suyunun blöf edilmesi ve yerine taze su alınması tavsiye edilir. Paragraf 2.1’de belirtildiği gibi kuleden suyun buharlaşması ile soğutma suyundaki eriyiklerin oranı yükselir. Sistem suyunun belli zaman aralıkları ile ve beli oranlarda blöf edilmesi eriyik miktarının kontrol altında tutulması için de şarttır. Burada görüldüğü gibi soğutma işinde kullanılacak suyun önce kimyasal analizinin yapılması ve çıkan neticeye göre su terbiye şeklinin seçilmesi en ekonomik yöntemdir.

C. Mikroorganizmaların yok edilmesi için, özellikle havaların sıcak olduğu mevsimlerde mücadele gerekir. Metal aksama korozif etkisi olmayan dezenfeksiyon yöntemlerinin seçimi çok önemli bir unsurdur.

D.Korozyon ile mücadelede suyun ve kullanılan ilaçların kimyasal analizi daha da çok önem kazanır. Suyun pH derecesinin alkali tutulması ve iletkenliğinin düşük miktarlarda kalmasının sağlanması alınacak ilk tedbirlerdir. Buna rağmen sistemin özellikleri göz önüne alınarak uygun bir Korozyon İnhibitörü seçilmesi tavsiye edilir.

“SOĞUTMA SULARININ” OZON GAZI İLE TERBİYESİ
Soğutma sularının terbiyesi için kullanılan kimyasalların, sistemden dışarı atılan sular ile çevre sorunları yarattığı göz önüne alınarak başlayan alternatif arayışlarının neticesinde ozon gazı ile soğutma sularının terbiyesi keşfedilmiştir. Son 20 yıl içinde A.B.D.’de gelişen bu yöntem ile yalnız ozon gazı kullanılarak bir çok sorunun ortadan kaldırılabildiği görülmüştür”.

SONUÇ
Soğutma sularının filtrasyonu ve terbiyesi ekonomik ve sağlıklı bir işletme için şarttır. İşletmenin ve soğutma sisteminin özellikleri göz önüne alınarak o işletmeye uygun ve ekonomik bir çözümün bulunması için su filtrasyonu ve terbiyesi konularında ihtisaslaşmış şirketlerden veya danışmanlardan görüş alınması uygun olur.