استفاده از آب در صنعت و مزایای کاهش مصرف آن

  

آب یکی از مهم‌ترین مواد در صنایع بوده و استفاده از آن امری رایج است. بسیاری از فرآیندهای صنعتی بدون آب امکان‌پذیر نیستند. برخی از کاربردهای آب در صنایع عبارت‌اند از:

1. تولید محصول (مانند کاغذ، منسوجات و مواد غذایی)
2. انتقال مواد اولیه (مانند شستشوی خاکستر و رسوبات زائد کوره های بلند ذوب آهن)
3. آب کشی و شستشو در صنایع (مانند لبنیات، نوشابه سازی و دارو سازی)
4. سرد کردن محصولات
5. تهویه مطبوع

   در صنایع مختلف، با توجه به نوع فرآیند مقدار آبی که مصرف می‌شود، متفاوت است، موارد اصلی استفاده از آب در فرآیندها عبارت‌اند از:

1. تولید محصول
2. فعالیت‌های مکانیکی تولید انرژی از طریق تهیه بخار
   
3. انتقال حرارت
   
4. انتقال و جابه‌جا کردن مواد خام با محصولات زائد
   

   با بحرانی شدن وضعیت تأمین آب در کشور و درخواست مسئولان وزارت نیرو مبنی بر ضرورت مدیریت مصرف آب در تمام بخش‌های مصرفی (اعم از خانگی، تجاری، صنعتی و کشاورزی) وزارت صنعت، معدن و تجارت پیشتازان مصرف آب در بخش صنعت را معرفی کرد. در این گزارش که از سوی دفتر آمار و فرآوری داده‌های معاونت برنامه‌ریزی وزارتخانه منتشرشده، اطلاعات کارگاه‌های بالاتر از 10 نفر کارکن حاصل از سرشماری مرکز آمار ایران مورد تحلیل قرارگرفته است. بر اساس این گزارش، ارزش آب مصرفی کارگاه‌های بالاتر از 10 نفر کارکن در سال‌های گذشته صعودی بوده و همین روند برای میزان مصرف نیز صادق است. نکته قابل تأمل آن است که رشد میزان مصرف آب همواره کمتر از رشد ارزش مصرف است که این مربوط به افزایش قیمت آب است. با در نظر گرفتن شروع قانون هدفمند کردن یارانه‌ها، در سال 90 کاهش چشمگیر مصرف آب در صنعت مشهود است.

   در تحقیقی که در این زمینه انجام شده است، صنایع تولید مواد و محصولات شیمیایی بیشترین میزان مصرف آب را دارند. همچنین گروه تولید کاغذ و محصولات کاغذی در جایگاه دوم و صنایع تولید زغال کک - پالایشگاه‌های نفت و سوخت هسته‌ای در رده سوم قرار دارند. البته شایان ذکر است که مقدار مصرف در صنایع مختلف، بعد از سال 90 کاهش قابل توجهی داشته است.

مزایای حاصل از کاهش مصرف آب

   کاهش مصرف آب در صنایع مختلف، مزایای بسیاری دارد. برای مثال با کاهش مصرف آب در صنعت به خصوصی:

1. آب بیشتری برای استفاده شرب و کشاورزی در دسترس خواهد بود.
2. هزینه‌های برق مصرفی جهت پمپاژ آب و تصفیه‌خانه ( واحدهای اختلاط مواد شیمیایی و پمپ‌ها ) و همچنین میزان مواد شیمیایی مصرف‌شده ( مثلاً آلوم ) برای تصفیه آب کاهش خواهد یافت.
3. از حجم فاضلاب تولید شده ( ناشی از تبدیل آب به فاضلاب ) نیز کاسته شده، در نتیجه هزینه تصفیه فاضلاب کاهش خواهد یافت.
4. با کاهش تخلیه فاضلاب آلوده صنایع منابع آبی در برابر ورود انواع آلودگی محافظت شده و در نتیجه کیفیت خود را برای بهترین مصرف حفظ خواهد کرد.

راه کارهای متداول بهینه سازی کمپرسورها در صنعت

کمپرسور تجهیزی است که به منظور افزایش فشار سیالات تراکم پذیر (گازها و بخارات) از آن استفاده می شود. افزایش فشار ایجاد شده در کمپرسورها سبب کاهش حجم سیالات می شود. از کمپرسورها معمولا برای فشرده سازی هوا استفاده می کنند. اما از آن برای متراکم سازی گازهای طبیعی، اکسیژن، نیتروژن، و دیگر گازهای صنعتی نیز استفاده می شود. از کمپرسور در حوزه های مختلفی اعم از وسائل خانگی (یخچال، فریزر، کولر گازی،جاروبرقی)، تجهیزات پزشکی (دریل های دندانپزشکی، هوای مورد استفاده در بیمارستان ها) صنایع هواپیمایی (تأمین هوای فشرده برای موتور توربین) و صنایع (تامین هوای فشرده برای سیستم های پنوماتیکی، میعان گازها،ذخیره سازی گاز) و غیره مورد استفاده قرار می گیرد.

   کمپرسورها برای فشرده سازی گازها نیاز به انجام کار دارند که این خود مستلزم مصرف انرژی است. کمپرسورها از جمله پر مصرف ترین تجهیزات به شمار می آیند. بهینه سازی عملکرد کمپرسورها سبب افزایش بهره وری آن ها می شود. در این راستا رعایت برخی از نکات ساده الزامی است. این نکات در زیر بیان شده اند:

1. از موتورهای راه انداز سرعت متغیر برای راه اندازی کمپرسورهای جابجایی مثبت در بارهای مختلف استفاده نمایید.

2. از روان کننده های ترکیبی در کمپرسورها استفاده نمایید. توجه داشته باشید که روان کننده مورد استفاده از سوی شرکت سازنده مجاز شناخته شده باشد.

3. اطمینان یابید دمای روغن روان کار خیلی بالا و یا خیلی پایین نباشد (دمای بالا باعث از هم پاشیدگی و کاهش ویسکوزیته روغن شده و دمای پایین باعث چگالیده شدن ترکیبات داخل روغن می شود).

4. فیلتر روغن را بطور مداوم تعویض نمایید.

5. بصورت دوره ای نحوه عملکرد اینترکولرهای کمپرسور را بازرسی نمایید.

6. از گرمای اتلافی کمپرسورهای بزرگ می توان برای تامین انرژی حرارتی مورد نیاز در چیلرهای جذبی و یا فرآیندهای پیش گرمایش یا گرم کردن ورودی تجهیزات مختلف استفاده نمود.

7. یک برنامه هدفمند و کارآمد برای تعمیر و نگهداری کمپرسورها برقرار نمایید. ابتدا با یک ممیزی ساده شروع کرده و رفته رفته این برنامه را جزیی از برنامه مدیریت انرژی قرار دهید.

محاسبه راندمان کمپرسور از دو روش دما ثابت و آیزنتروپیک