ایران سومین کشور صاحب دانش‌فنی توپک

محققان دانشگاه علم و صنعت به منظور رسوب‌گیری مبدل‌های حرارتی نیروگاهی علاوه بر ساخت دستگاه توپک‌رانی، گویچه‌های پلیمری را بومی‌سازی کردند که به گفته آنها این فناوری علاوه بر پیشگیری از تشکیل رسوب مجدد حین عملکرد مبدل سبب بازده پایدار حداکثری در آنها می‌شود.

دکتر محمد فصیحی دستجردی، عضو هیات علمی دانشکده مهندسی شیمی و از محققان این طرح در گفت‌وگو با ایسنا با بیان اینکه در این مطالعات موفق به طراحی و ساخت سیستم آنلاین توپک رانی برای مبدل‌های حرارتی شدیم، گفت: دستگاه توپک‌رانی برای رسوب‌گیری از مبدل‌های حرارتی طراحی شده است که می‌توان به هر نوع تجهیز دیگری متصل کرد، بدون آنکه عملکرد آن تجهیز را مختل کند.

وی با اشاره به روش‌های کنونی رسوب‌گیری در صنایعی چون نیروگاهی، اظهار کرد: در نیروگاه‌ها برای رسوب‌گیری لوله‌ها ابتدا نیروگاه‌ها شات‌دان شده و مبدل از خط خارج می‌شود و بعد از آن شروع به اسیدشویی می‌شود که این روش علاوه بر آن که هزینه‌بر است، موجب خوردگی لوله‌ها خواهد شد، ضمن آنکه میزان رسوب‌گیری کمتری نسبت به روش توپک‌رانی دارد.

فصیحی با بیان اینکه ما در این پروژه روش پلیمری- مکانیکی را ارائه دادیم، خاطر نشان کرد: به این معنا که یکسری گویچه‌های پلیمری را تولید کردیم که دانش فنی این گویچه‌ها در انحصار دو شرکت آلمانی و چینی است و ایران سومین کشور دارنده این دانش فنی است.

این محقق با بیان اینکه گویچه‌ها با مهندسی معکوس در کشور به تولید انبوه رسید، یادآور شد: این گویچه‌ها در داخل کالکتور دستگاه تزریق می‌شود و با پمپ توپک وارد مبدل آب گرم می‌شود و بعد از وارد شدن به داخل مبدل، به داخل لوله‌ها وارد خواهد شد تا عمل رسوب‌گیری لوله‌ها انجام شود.

به گفته وی، گویچه‌ها بعد از انجام عمل رسوب‌گیری وارد کالکتور و بازفرآوری می‌شوند.

گویچه‌های پلیمری که از طریق سایش رسوب‌گیری می‌کنند

فصیحی عمل رسوب‌گیری به این روش را به مدت ۳۰ تا ۴۵ روز ذکر کرد و ادامه داد: با این روش رسوب‌گیری به طور کامل انجام خواهد شد، ضمن آنکه هزینه‌های مربوط به رسوب‌گیری نیز به میزان زیادی کاهش خواهد یافت، به گونه‌ای که هزینه‌ای برای کارفرما در پی ندارد.

این محقق دانشگاه علم و صنعت، گویچه‌های ساخته شده را بر پایه پلیمر دانست و ادامه داد: این گویچه‌ها در دو نوع "کوتینگ‌دار" (پوشش‌دار) برای رسوبات فلزی و سخت و نوع RB برای رسوبات نرم‌تر ساخته شده است.

وی با بیان این‌که این گویچه‌ها که با جریان آب وارد لوله می‌شوند، قطری به اندازه یک میلی‌متر بیشتر از قطر لوله دارند، خاطر نشان کرد:  این گویچه‌ها حالت ارتجاعی دارند؛ از این رو در زمانی که با فشار آب وارد لوله می‌شوند، باز می‌شوند و رسوبات لوله را از طریق سایش سطح داخلی لوله و با چند بار عبور می‌تراشند.

فصیحی با تاکید بر اینکه سطح این گویچه‌ها دارای خلل و فرج است، یادآور شد: میزان رسوب‌گیری این گویچه‌ها به میزان تزریق توپک‌ها، حجم آب ورودی، تعداد عبور توپک‌ها و مدت زمان قرارگیری گویچه‌ها در لوله بستگی دارد.

وی کاربرد این روش را در صنایع نیروگاهی، پتروشیمی ، پالایشگاهی، آب و فاضلاب، تصفیه خانه‌ها، آب شیرین‌ها، کشتیرانی و تمام سیستم‌هایی دانست که با آب دریا و آب‌های با سختی بالا سر و کار دارند.

فصیحی در عین حال با اشاره به استفاده از دستگاه توپک‌رانی در رسوب‌گیری در صنایع نفت و گاز، با تاکید بر اینکه برای کاربردی کردن این روش نیاز به تغییراتی در گویچه‌ها است، توضیح داد: مواد شیمیایی موجود در صنایع نفت و گاز مواد خورنده‌ای هستند که بر روی توپک‌ها اثر دارند؛ از این رو لازم است در فرمولاسیون گویچه‌ها تغییراتی ایجاد شود تا برای رسوب‌گیری این حوزه قابل استفاده شود.

به گفته این محقق، در این سیستم با استفاده از توپک‌های اسفنجی علاوه بر رسوب‌زدایی مبدل‌های حرارتی، مانع از تشکیل رسوب در جدار داخلی لوله‌ مبدل‌ها شده و ضمن پیشگیری از تشکیل رسوب مجدد حین عملکرد مبدل، سبب بازده پایدار حداکثری در آن می‌شود.

به گزارش ایسنا این طرح از سوی دکتر علیرضا راهدی، دکتر محمد فصیحی دستجردی، دکتر روح الله احمدی، مهندس سیدسجاد موسوی و امیر روشنیان در دانشگاه علم و صنعت اجرایی شده است. این فناوری جزو اولویت "الف" نقشه جامع علمی کشور و در حوزه زیست محیطی و انرژی‌های نو و دارای رده فنی TRL ۷ است.

بر اساس بررسی‌­های صورت گرفته، نیروگاه‌­های حرارتی یکبارگذر در کشور سالانه حداقل به حدود ۲ میلیون از انواع توپک‌­های اسفنجی برای واحدهای خنک­‌کننده خود نیاز دارند که این مقدار سبب خروج ارز به میزان ۲ میلیون دلار در سال شده که در صورت تولید توپک در داخل کشور با قیمت فروش معادل یک چهارم قیمت وارداتی سالانه از خروج حدود ۵.۱ میلیون دلار ارز از کشور جلوگیری خواهد شد.

این مساله جدای از خروج ارز به علت استفاده از حلال‌ها و سایر مواد شیمیایی مورد استفاده در تمیزکاری سیستم‌های خنک‌کننده یکبارگذر است. همچنین با توجه به حصول دانش فنی سیستم توپک‌ران این امکان وجود دارد که برای واحدهای پتروشیمی، پالایشگاهی و شهرک‌های صنعتی و مسکونی که از آب دارای املاح برای خنک کاری استفاده می‌کنند با کمترین اصلاح در نقشه جریان اصلی سامانه توپک‌رانی را برای آنها احداث کرد. میزان نیاز کشور به توپک‌­های اسفنجی صرفاً برای مصارف نیروگاهی برآورده شده و در حوزه‌­های دیگر نظیر صنایع کشتی­رانی و شناورها، مجتمع‌­های بزرگ تجاری و مسکونی این مقدار بسیار بالاتر بوده و صرفه­‌جویی ارزی فراوانی در این بخش حاصل خواهد شد.