Soğutma Sistemleri 3 ana başlık altında incelenebilir;
TEK GEÇİŞLİ SİSTEMLER
Soğutucu akışkanın bir kaynaktan alınıp, bir ısı eşanjörü ya da soğutma yüzeyinde soğutma işlevini yaptıktan sonra deşarj edilmesi suretiyle çalışan sistemlere tek geçişli sistemler denir.
AÇIK SİRKÜLASYONLU SİSTEMLER
Soğutma suyunun bir çevrim yaptığı, çevrimin bir safhasında bir akışkanın ya da akışkanların, ısı eşanjörleri ya da benzeri ekipmanla soğutulduğu, diğer safhasında ise soğutma kulesi aracılığıyla havanın doğal akış ya da bir fan yardımıyla zorlanmış akış sağlanarak suyla temas ettirilmesi suretiyle, suyun bir kısmının buharlaşması ve konveksiyon yoluyla çevrim suyunun soğuttuğu sistemlerdir.
AÇIK SİRKÜLASYONLU SİSTEMLERDEKİ SORUNLARI TEMEL OLARAK 3 BAŞLIK ALTINDA İNCELEYEBİLİRİZ
1- SERT BİRİKİNTİLER (KIŞIR) OLUŞUMU:
Kışır sıcak metal yüzeylerinde sert ve yapışkan kristalize olmuş birikintilere verilen addır.
Kışır oluşumuna genellikle suyun sertliğini oluşturan kalsiyum ve magnezyum tuzları ve silika neden olur.
2- KOROZYON OLUŞUMU VE TİPLERİ:
Korozyon, metallerin bulundukları ortamla etkileşimleri sonucunda elektro-kimyasal bir reaksiyonla yükseltgenmek suretiyle tahribata uğramasıdır.
Termodinamiksel olarak su içerisinde demir kararlı değildir. Metalik demirin (Fe) iyonik demire (Fe++) bir elektro-kimyasal etkileşimle yükseltgenmesi için çok küçük bir homojensizlik yeterlidir. Kristalize yapıdaki metalik demirin enerjisi, su içerisinde iyonize olmuş demirinkine nazaran daha yüksektir. Bu nedenle termodinamiğin ikinci kanunu gereği metalik demir sulu ortamda iyonize olarak çözeltiye geçme eğilimindedir.
KOROZYON HIZINI (OLUŞMA EĞİLİMİNİ) ETKİLEYEN BAŞLICA PARAMETRELER:
Korozyon oluşma eğilimini ya da korozyonun hızını belirleyen bir çok parametre olmasına karşın belli başlı parametreler aşağıda sıralanmıştır.
3- YIĞILMA (FOULING)VE BİYOLOJİK ÜREMELER:
Atmosfer havasının yıkanması etkisiyle oluşan askıda maddelerin belirli konsantrasyonu geçmesi ve durgun ortamlar ya da geçiş hızının düşük olduğu kısımlarda yığılması sonucunda ortaya çıkan yığılma sorunu ve gerek sistem suyunun havaya doyması, gerek su sıcaklıkları ve gerekse de güneş ışığının etkisiyle hem bakteri, hem yosun hem de mantar oluşumu şeklinde ortaya çıkan biyolojik sorunlar bu sınıftandır.
Mikro-biyolojik üremelerle meydana gelen biyo-film ve yığılma sorunları hem eşanjör verimlerini düşürür, hem akış zorlukları yaratır hem de birikinti altı korozyonu için elverişli ortamı oluştururlar.
BİRİKİNTİ OLUŞUMU VE KOROZYONDAN KORUNMA
Açık sirkülasyonlu sistemlerde birikinti ve korozyon önlemede yararlanılan temel kaynak Ryznar Stabilite İndeksi’dir.
Su ıslahında esas olan birikinti oluşumu ve korozyonu müşterek olarak kontrol altına almaktır. Zira bunlardan birinin ortadan kaldırılması, diğerinin şiddetini artırır.
- Su pH değeri asit ilavesi ile 6.5 - 7.5 cıvarına çekilerek Stabilite İndeksi itibarıyla korozif karakterde tutulur. Bu şartlarda kalsiyum karbonat kışırı oluşmadığı gibi sisteme korozyonu önleyen inhibitörler katılarak korozyon oluşumu da engellenir.
İnhibitörler genel olarak korozyonun katot reaksiyonunu (katodik inhibitörler) veya anot reaksiyonunu (anodik inhibitörler) inhibe ederek etki gösterirler. Bu yöntemde kalsiyum sertliği değerinin çok düşük olması gerekmektedir.
YIĞILMA VE BİYOLOJİK ÜREMELERDEN KORUNMA
Yumuşak birikinti oluşumundan korunmak için soğutma suyu AKM değerinin mutlaka hesaplanarak su akış hızları ile birlikte dikkate alınması gerekmektedir.
Modern ıslah uygulamalarında ulaşılan konsantrasyon katsayıları nedeniyle genellikle dispersant kullanımı zorunluluk haline gelmiştir.
Biyolojik üremeler ve oluşan bakteri kolonilerinin metabolizma faaliyetleri sonucu meydana gelen yığılmalar (biofilm) da soğutma sistemlerinin temel sorunlarından birisidir.
Biyolojik üremeler genellikle bakteri, yosun, mantar oluşumu şeklinde meydana gelmektedir.
Biyolojik üremelerle mücadelede mutlaka bakteriyolojik analizler ve kültür çalışmaları yapılarak uygun biyosidler seçilmelidir.
Geniş etkili biyosid kullanımı da yaygın bir uygulamadır.
KAPALI SOĞUTMA SİSTEMLERİ
Suyun buharlaşma olmaksızın tamamen kapalı bir devre vasıtasıyla soğutma işleminde kullanıldığı sistemlerdir.
Korozyona karşı yöntemler ise;
- Korozyon inhibitörleri kullanımı,
- Oksijen giderici ya da pasivatör kullanımı şeklindedir.