במערכת מיזוג תעשייתית, המים הם הדם של המערכת. אך בניגוד לגוף האדם, למערכת המים אין כליות שמסננות אותה באופן טבעי. אוויר כלוא וחלקיקי לכלוך (Magnetite) הם לא רק מטרד של רעש בצינורות; הם גורמים לשחיקה פיזית של אטמי משאבות, לסתימת מעברים צרים במחליפי חום ולפגיעה דרמטית במעבר החום.
תכנון מכני של מערכות קירור מים (Chilled Water) מתמקד לעיתים קרובות בבחירת הצ'ילר ויחידות הקצה, תוך הנחה כי המערכת ההידרונית המקשרת ביניהם תישאר סטטית ונקייה. בפועל, המציאות המכנית מורכבת יותר. חדירת חמצן בתהליך המילוי או דרך חיבורים רופפים, יחד עם תהליכי קורוזיה פנימיים, יוצרים סביבה עוינת לרכיבים נעים. השפעתם המצטברת של זיהומים אלו אינה מתבטאת רק בתקלות שבר, אלא בירידה הדרגתית אך משמעותית בנצילות הטרמית, המתבטאת בעלייה בצריכת האנרגיה ובהוצאות התחזוקה.
מכניקת האוויר וקביטציה במשאבות
האוויר במערכות סגורות מופיע בשלוש רמות צבירה: בועות חופשיות, בועות מיקרוסקופיות (Micro-bubbles) ואוויר מומס בנוזל על פי חוק הנרי C = k * P. כאשר מים רוויים באוויר עוברים באזורי לחץ נמוך, כגון בכניסה לאימפלר של משאבה, בועות אלו נוצרות ומתפוצצות בעוצמה גבוהה. תופעה זו, המוכרת כקביטציה, גורמת לשחיקה פיזיקלית (Pitting) של מתכת המשאבה ולפגיעה באטמים המכניים. יתרה מכך, שכבות אוויר הנצמדות לדפנות מחליפי חום משמשות כמבודד תרמי, המפחית את מקדם מעבר החום הכולל U של המערכת. פתרון הבעיה דורש שימוש במפרידי אוויר הפועלים על עקרון הקואליסנס (Coalescence), המאטים את זרימת הנוזל ומאפשרים לבועות המיקרו להתאחד ולצוף אל מחוץ למעגל הזרימה באופן אקטיבי.
פרסום
חלקיקי המגנטיט והשפעתם על מעבר חום
במקביל לבעיית האוויר, תהליכי חמצון בתוך צנרת הפלדה והרכיבים יוצרים תחמוצת ברזל שחורה הידועה כמגנטיט. חלקיקים אלו, המאופיינים בתכונות פרא-מגנטיות ובקשיחות גבוהה, נוטים לשקוע באזורים שבהם מהירות הזרימה פוחתת, בעיקר בתוך צינורות מחליפי החום של הצ'ילר וביחידות הקצה (FCU/AHU). הצטברות זו יוצרת התנגדות תרמית גבוהה המכונה "Fouling Factor". מבחינה מכנית, מסנני רשת (Y-Strainers) מסורתיים מסוגלים ללכוד רק חלקיקים גדולים יחסית, בעוד חלקיקי המגנטיט הזעירים חומקים דרכם וממשיכים לשחוק את גלי המשאבות. השימוש במפרידי בוץ מגנטיים מהווה קפיצת מדרגה טכנולוגית, שכן הם מנצלים שדה מגנטי חיצוני כדי ללכוד את המשקעים העדינים ביותר ללא יצירת מפל לחץ משמעותי במערכת.
ניתוח השוואתי: סינון סטטי מול הפרדה דינמית
בעוד שמסנני רשת מהווים רכיב הגנה בסיסי, הם סובלים מחיסרון מכני מובנה: ככל שהמסנן יעיל יותר בלכידת לכלוך, כך גדל מפל הלחץDelta-P על פניו, מה שמאלץ את המשאבות לעבוד קשה יותר ומגדיל את צריכת החשמל. לעומת זאת, מפרידים דינמיים מתוכננים כך ששטח החתך שלהם גדול משמעותית מקוטר הצינור, דבר המאט את הזרימה ומאפשר למזהמים לשקוע או לצוף מכוח הכבידה והצנטריפוגה. תכנון זה מאפשר למערכת לשמור על הידראוליקה יציבה וקבועה לאורך זמן, תוך אפשרות לניקוז המשקעים מבלי להשבית את זרימת המים למפעל.
פרסום
סיכום ומסקנות
השמירה על שלמותה המכנית של מערכת מיזוג אוויר תעשייתית מחייבת גישה הוליסטית שאינה מסתפקת רק בטיפול כימי במים. הבנה עמוקה של דינמיקת הגזים והמוצקים בתוך הצנרת מאפשרת למתכננים ולמנהלי אחזקה ליישם פתרונות המונעים שחיקה פיזית וסתימות תרמיות. הטמעת טכנולוגיות הפרדה מתקדמות לאוויר ולבוץ מגנטי היא אינה רק צעד של תחזוקה מונעת, אלא מהלך אסטרטגי המבטיח את עמידות המערכת בפרמטרים התכנוניים שלה לאורך שנים, תוך צמצום משמעותי של עלויות האנרגיה והתפעול.
