İşletmeciler de genelde soğutma kulesine ISI açısından bakarlar, bu cihazın soğutma suyunu yeterince soğutup soğutmadığını denetlerler. Ancak işletme sorunları başladığında, soğutma kulesine yalnızca ISI açısından bakmanın doğru olmadığı ortaya çıkar. Soğutma kulelerinde asıl sorun suyun arıtılmasıdır. Soğutma kulesi su arıtma işlemi sırasında, üç ana faktör kontrol edilmelidir;
- Boruların ve ısı eşanjör ünitelerinin korozyonu
- Borularda ve (çoğunlukla) ısı eşanjörlerinde oluşan katılar
- Mikrobiyal büyüme (bakteri, yosun)
Bu üç özellik aynı anda tedavi edilemez. Örneğin, daha düşük pH değerleri su içindeki katılaşmayı engelleyebilir, ancak metal korozyonunu arttırır. Ozon arıtması sayesinde , tüm bu özellikler kimyasal ilave edilmeksizin topluca kontrol edilebilir.
Geleneksel arıtma teknikleri kimyasal biyositlerin uygulanmasıdır. Ozonlama ise soğutma kulesi suyunda kireçlenme, korozyon ve mikrobiyal kirleticilerin tedavisi için alternatif bir yöntemdir.
Tortu Birikimi;
Soğutma sisteminin birimlerinde kalsiyum ve magnezyum iyonu birikintileri sonucu oluşan tortular, ısı eşanjörlerinde bir izolasyon tabakası oluşturan bir katman oluşumuna neden olur. Bu, ısının taşınmasını olumsuz yönde etkiler. Buharlaşma ile su kaybına bağlı olarak, sudaki tuz konsantrasyonları artar. Belli bir noktada, bu tuzlar doyma hızına ulaşılarak çökerler. Bu, soğutma suyunun geri dönüşümünün sayısını sınırlar.
Kalınlaşma faktörü , soğutma suyunda tuz ve iyon konsantrasyonlarındaki artış için bir ölçüdür. Tuzun çökmesini önlemek için suyun yenilenme gereksinimi sayısını gösterir.
Soğutma suyu sisteminde, biyofilm de oluşabilir. Bir biyofilm normalde mikro kristaller oluşturan iyonları alır ve bu da tortulaşmayı arttırır. Zamanla inorganik ve organik madde bu tabakayı kalınlaştıracaktır.
Ozon uygulaması, tortulaşmayı sınırlar. Ozon, biyofilmi parçalayan ve iyonların artık bağlanmasını engelleyen bir temizleyicidir. Bu, tortu oluşumunda bir azalmaya neden olur. Çözünmüş katı içeriği yüksek olan sular bile artık geri dönüştürülebilmekte ve böylece soğutma suyu deşarjlarının azalmasına neden olmaktadır.
Bu sistemin çalışması için, tortulaşmayı sağlayan mikrobiyal seviyeyi belirli oranda tutacak ozon konsantrasyonlarının soğutma suyunda kalması gerekir.
Korozyon;
Her malzemenin sınırlı bir ömrü vardır. Ömrünün uzunluğu, malzemenin doğasına ve çevresel koşullara bağlıdır. İlk korozyon önleme yöntemi, en kalıcı malzeme ve soğutma sisteminin sağlam bir konstrüksiyon seçimidir. Soğutma suyu sistemi kullanıldığında, su kalitesinin değişmesi nedeniyle korozyon önlenebilir. Uygulamada bu, pH ayarlaması ve çözünmüş katı madde konsantrasyonunun değiştirilmesiyle başarılır. Bu önlemler istenen sonucu vermediğinde, soğutma suyuna korozyon önleyiciler eklenebilir. Fakat korozyon önleyiciler oldukça pahalıdır.
Korozyonu önlemenin bir başka yöntemi de ozon uygulamasıdır . Korozyon, temel olarak korozyon oluşturma koşullarını güçlendiren mikroorganizmalardan kaynaklanır. Ozon, mikrobiyal büyümeyi sınırlandırır. Ozon ayrıca suda belirli bir elektrik akımının oluşmasına neden olur. Bu akım metallerin malzemeler üzerinde pasif, paslanmayı önleyici bir film oluşturmasını sağlar. Böyle pasifleştirici bir oksidatif film, paslanmaz çelik ve alüminyum üzerinde bulunur. Bu film yalnızca belirli bir su akışında ve belirli malzeme türlerinde oluşturulabilir.
Çeşitli deneyler, ozon uygulandığında, genellikle %50'den fazla bir oranda korozyonun azaldığını göstermiştir.
Metaller üzerinde korozyon önleyici bir film oluşturmak için az miktarda ozon gerekir. Yüksek doz bazı metalleri paslandırabilir. Uygulamada, yeniden dolaşım suyuna yaklaşık 0,1 g / m3 ozon verilir. Organik madde ile reaksiyona girmeyen ozon oksijene ayrışır. Toksik kalıntı kalmaz.
Mikrobik büyüme;
Herhangi bir su sisteminde mikrobiyal büyümeyi önleyemeyiz. Çünkü genelde kullandığımız su ve havanın içinde belirli miktarlarda bazı bakteriler vardır. Bakteri mevcut olmasa bile işlemler sırasında, bakteriler de suya girebilir.
Ozon diğer kimyasallardan daha güçlü bir temizleyicidir . Ozon, Legionella kirleticilerinin etkisiz hale getirilmesinde en etkili faktördür.
Soğutma suyu arıtımında ozon uygulaması , soğutma suyu sisteminde su kalitesi kontrolü için iyi bir seçenektir. Ozon şu tasarruflara yol açar:
- Kireç önleyici ve korozyon önleyici gibi kimyasal maddelerinin kullanımı minimuma iner.
- Su tüketimi azalır.
- Kimyasal biyositlerin depolama ve nakliye maliyetleri düşer.
- Pompa kapasitesi artar. (daha verimli ısı transferi; daha düşük enerji kullanımı; daha yüksek verimli ısı eşanjörü)
Ozon uygulaması ancak belirli faktörler dikkate alındığında yapılabilinir:
Su kalitesi; Sert veya yüksek KOİ değerine sahip soğutma kuleleri ozon işlemi için daha az uygundur.
Ozonun sistemde kaldığı süre. Ozonun yarı ömrü genellikle bir soğutma kulesinde 10 dakikadan azdır. Önemli miktarda ozon konsantrasyonu elde etmek için, birincil ozon konsantrasyonu yeterli olmalıdır.
Ozon çözünürlüğü ve ozonun yarı ömrü, daha yüksek soğutma suyu sıcaklıklarında düşer. Bu, yeterli ozonlama uygulaması için soğutma suyu sıcaklığını sınırlar. Sınır genellikle 45°C soğutma suyu sıcaklığıdır.
Malzeme seçimi. Soğutma kulesinin oluşturduğu malzeme ozon dayanıklı olmalıdır.