Scale Inhibitor Cooling Tower คืออะไร? ทำงานอย่างไร และช่วยป้องกันตะกรันในระบบได้อย่างไร

Scale Inhibitor Cooling Tower เป็นสารเคมีที่ใช้ในระบบ Water Treatment เพื่อช่วยควบคุมการเกิดตะกรันในระบบหล่อเย็น โดยเฉพาะ Cooling Tower ที่มีการหมุนเวียนและระเหยของน้ำอย่างต่อเนื่อง หากไม่มีการควบคุมที่เหมาะสม แร่ธาตุในน้ำอาจสะสมและตกผลึกบนพื้นผิวแลกเปลี่ยนความร้อน ท่อ Fill และอุปกรณ์ต่าง ๆ ส่งผลต่อประสิทธิภาพของระบบได้

Cooling Tower เกิดตะกรันได้อย่างไร?

Cooling Tower ใช้น้ำในการถ่ายเทความร้อน และน้ำบางส่วนจะระเหยออกไปในระหว่างการทำงาน ขณะที่แร่ธาตุที่ละลายอยู่ในน้ำยังคงอยู่ ทำให้ความเข้มข้นของแร่ธาตุเพิ่มขึ้น

เมื่อความเข้มข้นสูงถึงระดับหนึ่ง แร่ธาตุบางชนิดสามารถตกผลึกและเกาะติดกับพื้นผิวของอุปกรณ์จนกลายเป็นตะกรัน

แร่ธาตุอะไรทำให้เกิดตะกรันในระบบหล่อเย็น?

ตะกรันที่พบในระบบน้ำหล่อเย็นอาจมีองค์ประกอบแตกต่างกันตามคุณภาพน้ำและสภาพการเดินระบบ เช่น

• Calcium Carbonate
• Calcium Phosphate
• Calcium Sulfate
• Magnesium Silicate
• Silica

ปัจจัยอย่าง pH, Alkalinity, Hardness, TDS, อุณหภูมิ และองค์ประกอบของน้ำ ล้วนมีผลต่อแนวโน้มการเกิดตะกรันในระบบ

ASHRAE อธิบายว่าการควบคุมคุณภาพน้ำและการใช้สารเคมีอย่างเหมาะสมเป็นส่วนสำคัญของการจัดการระบบ Cooling Tower และ Water Treatment

ตะกรันส่งผลเสียต่อ Cooling Tower อย่างไร?

เมื่อตะกรันสะสมมากขึ้น อาจทำให้การถ่ายเทความร้อนลดลง รวมถึงส่งผลต่อการไหลของน้ำและประสิทธิภาพของอุปกรณ์

ASHRAE ระบุว่าการสะสมของ Scale บนพื้นผิวแลกเปลี่ยนความร้อนสามารถเพิ่ม Thermal Resistance และทำให้ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนลดลงได้

ดังนั้นการควบคุมตะกรันตั้งแต่ต้นจึงมีความสำคัญกว่าการรอให้เกิดตะกรันจำนวนมากแล้วจึงค่อยแก้ไข

Scale Inhibitor คืออะไร?

Scale Inhibitor หรือสารยับยั้งการเกิดตะกรัน เป็นสารเคมีที่ออกแบบมาเพื่อช่วยชะลอหรือควบคุมกระบวนการเกิดผลึกของแร่ธาตุในระบบน้ำ

หลักการทำงานของสารแต่ละชนิดอาจแตกต่างกัน แต่โดยทั่วไปมีเป้าหมายเพื่อลดการเกิดผลึก ลดการเกาะติดของตะกรันบนพื้นผิว และช่วยให้ตะกอนสามารถถูกควบคุมผ่านระบบ Blowdown หรือการกรองได้ง่ายขึ้น

สารยับยั้งตะกรันทำงานอย่างไร?

กลไกการทำงานของสารป้องกันตะกรันอาจเกี่ยวข้องกับหลายกระบวนการ เช่น

1. ชะลอการเกิดผลึก

ช่วยรบกวนกระบวนการเริ่มต้นของการเกิดผลึกของแร่ธาตุที่ก่อให้เกิด Scale

2. ลดการเกาะติดของผลึก

ช่วยลดแนวโน้มที่ผลึกแร่ธาตุจะเกาะติดกับพื้นผิว Heat Exchanger ท่อ หรืออุปกรณ์ต่าง ๆ

3. ช่วยควบคุมอนุภาคในน้ำ

สารบางประเภทสามารถช่วยกระจายอนุภาค ทำให้ตะกอนถูกควบคุมและนำออกจากระบบได้ง่ายขึ้น

น้ำยาป้องกันตะกรัน Cooling Tower ช่วยป้องกัน Scale ได้จริงหรือไม่?

สามารถช่วยได้ แต่ประสิทธิภาพขึ้นอยู่กับ ชนิดของสารเคมีและโปรแกรม Water Treatment ที่ใช้ร่วมกัน

ไม่ควรมองว่าสารป้องกันตะกรันสามารถแก้ปัญหาได้ทุกระบบ เพราะการเกิด Scale ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายด้าน เช่น

• คุณภาพน้ำ Make-up
• Hardness
• Alkalinity
• pH
• TDS
• Conductivity
• อุณหภูมิ
• Cycles of Concentration
• Blowdown
• ชนิดของระบบ
• ชนิดของตะกรัน

ASHRAE ระบุว่าการควบคุม Scale จำเป็นต้องพิจารณาคุณภาพน้ำและเงื่อนไขการเดินระบบร่วมกัน ไม่ใช่พิจารณาเฉพาะสารเคมีเพียงอย่างเดียว

การควบคุมตะกรัน Cooling Tower ต้องทำร่วมกับอะไร?

การใช้สารเคมีควรเป็นส่วนหนึ่งของ Cooling Tower Water Treatment Program ที่ดูแลระบบในหลายด้านพร้อมกัน

ควบคุมคุณภาพน้ำ Cooling Tower

ควรติดตามค่าที่สำคัญ เช่น

• pH
• Conductivity
• TDS
• Hardness
• Alkalinity
• Cycles of Concentration

การติดตามค่าต่าง ๆ อย่างต่อเนื่องช่วยให้สามารถประเมินแนวโน้มการเกิดตะกรันและปรับโปรแกรมสารเคมีได้เหมาะสมมากขึ้น

ควบคุม Blowdown และ Cycles of Concentration

เมื่อเกิดการระเหย ความเข้มข้นของแร่ธาตุในน้ำจะเพิ่มขึ้น

การควบคุม Blowdown จึงมีบทบาทในการจำกัดความเข้มข้นของสารละลายในระบบ และช่วยควบคุมความเสี่ยงจากการเกิดตะกรัน

อ่านแนวทางการจัดการ Cooling Tower จาก U.S. Department of Energy

ควบคุมตะไคร่และจุลินทรีย์

นอกจาก Scale แล้ว ระบบยังต้องควบคุมตะไคร่ Biofilm และจุลินทรีย์ด้วย เพราะสิ่งสะสมทางชีวภาพสามารถสร้างตะกอนและส่งผลต่อประสิทธิภาพของระบบได้

ASHRAE แนะนำให้การควบคุมจุลินทรีย์และการทำความสะอาดเป็นส่วนหนึ่งของแผนการดูแล Cooling Tower

Scale Inhibitor กับ Scale Remover ต่างกันอย่างไร?

สองผลิตภัณฑ์นี้มีหน้าที่แตกต่างกันอย่างชัดเจน

Scale Inhibitor ใช้ควบคุมการเกิดตะกรัน

Scale Inhibitor ใช้สำหรับช่วยควบคุมการเกิด Scale ระหว่างที่ระบบกำลังเดินอยู่ จึงเหมาะกับการนำมาใช้เป็นส่วนหนึ่งของโปรแกรม Water Treatment ระยะยาว

Scale Remover ใช้ล้างตะกรันที่เกิดขึ้นแล้ว

Scale Remover ใช้สำหรับกำจัดตะกรันที่สะสมอยู่ในระบบ

ดังนั้น หากระบบมีตะกรันสะสมอยู่มากแล้ว การเติมสารป้องกันตะกรันเพียงอย่างเดียวอาจไม่เพียงพอ ควรประเมินสภาพระบบและทำความสะอาดก่อน จากนั้นจึงวางโปรแกรมป้องกันการเกิด Scale ในระยะยาว

วิธีเลือกสารป้องกันตะกรัน Cooling Tower ให้เหมาะกับโรงงาน

การเลือกผลิตภัณฑ์ไม่ควรพิจารณาเพียงราคา หรือความเข้มข้นของสารเคมี แต่ควรดูสภาพน้ำและระบบจริงประกอบด้วย

วิเคราะห์คุณภาพน้ำก่อนเลือกสารเคมี

ข้อมูลที่ควรตรวจสอบ ได้แก่

• pH
• Hardness
• Alkalinity
• Conductivity
• TDS
• Silica
• อุณหภูมิ
• Cycles of Concentration

ข้อมูลเหล่านี้ช่วยให้สามารถออกแบบโปรแกรม Water Treatment ได้เหมาะสมมากขึ้น

ตรวจสอบวัสดุของระบบ

Cooling Tower และระบบน้ำหล่อเย็นอาจประกอบด้วยวัสดุหลายชนิด เช่น

• Carbon Steel
• Galvanized Steel
• Stainless Steel
• Copper
• Aluminium
• พลาสติก

ควรตรวจสอบความเข้ากันได้ของสารเคมีกับวัสดุเหล่านี้ก่อนนำไปใช้งานจริง

ตรวจสอบ SDS และ TDS ก่อนใช้งาน

ก่อนนำสารเคมีเข้าสู่ระบบควรตรวจสอบ SDS และ TDS รวมถึงอัตราการใช้ วิธีการเติม และข้อควรระวังจากผู้ผลิตหรือผู้จำหน่าย

สำหรับระบบขนาดใหญ่ ควรมีการวิเคราะห์น้ำและประเมินสภาพระบบก่อนกำหนดโปรแกรมสารเคมี

ใช้สารป้องกันตะกรันอย่างเดียวเพียงพอหรือไม่?

โดยทั่วไปไม่ควรมองว่าสารยับยั้งตะกรันเป็นคำตอบเดียวของระบบ Cooling Tower

โปรแกรมที่ดีควรพิจารณาร่วมกันทั้ง

Scale Control + Corrosion Control + Biological Control + Water Quality Control

เพราะปัญหาในระบบน้ำหล่อเย็นมักเกี่ยวข้องกันหลายด้าน

ตัวอย่างเช่น หากมีตะกอนและ Biofilm สะสมมาก อาจทำให้การควบคุมคุณภาพน้ำและการใช้สารเคมีมีประสิทธิภาพลดลง

เมื่อไหร่ควรใช้ Scale Inhibitor ใน Cooling Tower?

โรงงานควรพิจารณาการใช้สารยับยั้งตะกรันเมื่อระบบมีแนวโน้มเกิด Scale จากคุณภาพน้ำหรือสภาวะการเดินระบบ เช่น

• น้ำ Make-up มี Hardness สูง
• Conductivity สูง
• ต้องเดินระบบที่ Cycles of Concentration สูง
• พบตะกรันบน Fill หรือ Heat Exchanger
• มีปัญหาตะกรันเกิดซ้ำหลังจากล้างระบบ
• ต้องการควบคุมการเกิดตะกรันในระยะยาว

อย่างไรก็ตาม ควรวิเคราะห์คุณภาพน้ำและสภาพระบบก่อนเลือกชนิดและอัตราการใช้สารเคมี

สรุป: เลือกสารป้องกันตะกรัน Cooling Tower อย่างไร?

Scale Inhibitor Cooling Tower เป็นหนึ่งในเครื่องมือสำคัญสำหรับการควบคุมตะกรันในระบบน้ำหล่อเย็น แต่การป้องกัน Scale ที่มีประสิทธิภาพไม่ได้ขึ้นอยู่กับสารเคมีเพียงอย่างเดียว

ควรทำงานร่วมกับการควบคุมคุณภาพน้ำ การจัดการ Blowdown การตรวจสอบ Conductivity และ TDS รวมถึงการทำความสะอาดระบบอย่างเหมาะสม

หากโรงงานกำลังพบปัญหา ตะกรัน สนิม ตะไคร่ หรือสิ่งสกปรกใน Cooling Tower, Chiller และ Boiler สามารถดูผลิตภัณฑ์เคมีสำหรับระบบน้ำอุตสาหกรรมของ WARICH ได้ที่

ดูผลิตภัณฑ์น้ำยาเคมีอุตสาหกรรม WARICH

การเลือกสารเคมีควรพิจารณาจาก คุณภาพน้ำ วัสดุของระบบ ชนิดของตะกรัน และสภาพการเดินระบบจริง เพื่อให้ได้โปรแกรม Water Treatment ที่เหมาะสมกับแต่ละโรงงาน

อ่านข้อมูล Water Treatment จาก ASHRAE