מערכת סינון הידרו-ציקלונית
סינון הג'קוזי – עד כמה המים שלכם נקיים?
לדברי "איגוד אנשי מקצוע בבריכות וספא" (APSP) האמריקני, קיימים למעלה משבעה מיליון מתקני ספא ברחבי ארצות הברית. ספא, שנקרא גם ג'קוזי, משמש בעיקר להרפיה, עיסוי והידרותרפיה. בנוסף לסילוני המים (ג'טים), אחד ההבדלים העיקריים בין ג'קוזי לבריכה הוא בטמפרטורת המים.
המים בג'קוזי חמים בכ-20 מעלות בממוצע לעומת המים בבריכת שחייה. למרות שההפרש נשמע לא גדול, דווקא בשל חום המים הגבוה, לכימיקלים שנוספים למי הג'קוזי ישנה תגובה חזקה יותר עם נוזלי הגוף, חומרי ניקוי מבגדי ים, קרמים ודאודורנטים. שילוב כל הגורמים הללו גורם לכך שהג'קוזי חשוף יותר להתפתחות בקטריות.
שני בני אדם בג'קוזי של 1,200 ליטר הם שווי-ערך ל-200 בני אדם בבריכה של 120,000 ליטר.
המים בג'קוזי חמים בכ-20 מעלות בממוצע לעומת המים בבריכת שחייה. למרות שההפרש נשמע לא גדול, דווקא בשל חום המים הגבוה, לכימיקלים שנוספים למי הג'קוזי ישנה תגובה חזקה יותר עם נוזלי הגוף, חומרי ניקוי מבגדי ים, קרמים ודאודורנטים. שילוב כל הגורמים הללו גורם לכך שהג'קוזי חשוף יותר להתפתחות בקטריות.
שני בני אדם בג'קוזי של 1,200 ליטר הם שווי-ערך ל-200 בני אדם בבריכה של 120,000 ליטר.
סינון הג'קוזי – עד כמה המים שלכם נקיים?
13 מרץ 2014
לדברי "איגוד אנשי מקצוע בבריכות וספא" (APSP) האמריקני, קיימים למעלה משבעה מיליון מתקני ספא ברחבי ארצות הברית. ספא, שנקרא גם ג'קוזי, משמש בעיקר להרפיה, עיסוי והידרותרפיה. בנוסף לסילוני המים (ג'טים), אחד ההבדלים העיקריים בין ג'קוזי לבריכה הוא בטמפרטורת המים.
המים בג'קוזי חמים בכ-20 מעלות בממוצע לעומת המים בבריכת שחייה. למרות שההפרש נשמע לא גדול, דווקא בשל חום המים הגבוה, לכימיקלים שנוספים למי הספא ישנה תגובה חזקה יותר עם נוזלי הגוף, חומרי ניקוי מבגדי ים, קרמים ודאודורנטים. שילוב כל הגורמים הללו גורם לכך שהג'קוזי חשוף יותר להתפתחות בקטריות.
שני בני אדם בספא של 1,200 ליטר הם שווי-ערך ל-200 בני אדם בבריכה של 120,000 ליטר.
כיוון שנפח המים בג'קוזי קטן בהרבה לעומת בריכה, אפילו כמות קטנה של חומר זר (נוזלי גוף וכד') שנכנסת לג'קוזי משפיעה מאוד על ניקיון וצלילות המים. לפיכך, הלכלוך הקיים במי הג'קוזי גדול יותר וכפוף לתנודות מהירות יותר. עקב השילוב של טמפרטורה גבוהה ועומס מתרחצים גדול יותר, חשוב ביותר להשתמש בג'קוזי במערכת סינון מתוכננת היטב ומתוחזקת כהלכה בידי המשתמשים.
ככלל, ילד שותה 40 מ"ל מים בכל שעה שהוא משחק בבריכה או בג'קוזי
בדקנו את מערכת הסינון בלחץ Hycro Cyclonic של Coast Spas מול מערכת הסינון הצף המסורתית בתת לחץ. שיטת הבדיקה פותחה בהתאם לתקן הבדיקה NSF50. הבדיקה נועדה למדוד תנאים קיצוניים תוך ביצוע השוואה מבוקרת בין סינון בלחץ לבין הסינון הצף המסורתי, שמצוי במרבית מתקני הג'קוזי הנמכרים כיום.
הבדיקה נערכה על ג'קוזי שמכיל 1,900 ליטר שבו שונתה הצנרת כך שניתן להרכיב עליה חיישני לחץ, חיישני תת-לחץ, חיישני עכירות ומדי זרימה. התוצאות נרשמו באמצעות רושם נתונים שאסף את התוצאות בזמן אמת.
אבקת הבדיקה הייתה Sil-Co-Sil 106, האבקה המקובלת בבדיקות NSF50. האבקה מורכבת מחלקיקים עדינים ביותר: 75 אחוז מחלקיקי האבקה קטנים מ-40 מיקרון.
תצורת הבדיקה
* ג'קוזי של 1,900 ליטר
* בדיקה 1: 225 ג"ר Sil-co-sil 106
* בדיקה 2: 2.250 ק"ג Sil-co-sil 106
* ארבע משאבות מהירות אחת HP Waterway Executive 56FR עם צנרת "2
הפועלות במהירות נמוכה.
* נתוני זרימה, לחץ ועכירות נרשמו ברצף
הידרו-ציקלונים
במשך שנים, הענף התמקד יותר במספר הסילונים שבספא לעומת סינון וניקיון המים. למשל, על מנת לצמצם עלויות, התקינו במרבית סוגי הספא סינון צף במקום סינון לחץ.
חברת Coast Spas משתמשת במערכת סינון בלחץ המשלבת את השימוש בפעולה הידרו-ציקלונית. הידרו-ציקלונים הם בעלי צורה גלילית ומותקנים במאונך בתוך כלי הלחץ. השימוש בהידרו-ציקלון, גורם למים וחלקיקי לכלוך לפתח מערבולת היוצרת סינון יעיל, כיוון שהיא מאלצת את החלקיקים להתפרס בצורה אחידה יותר בתוך כלי הלחץ ומעבר לכך, דוחפת אותם לחלקו העליון של המסנן. הדבר יוצר סינון מהיר ויעיל יותר לעומת כלי לחץ מסורתיים וסינון צף.
הודות למערבולת שנוצרת עקב הפעולה ההידרו-ציקלונית, ריכוז המוצקים גבוה למדי בחלקו העליון של הגליל. בסופו של דבר, מסונן אחוז גבוה יותר של חלקיקים קטנים ותהליך הסינון כולו משופר ומעניק למשתמשים מים נקיים במהירות רבה יותר. המערכת של Coast משופרת עוד יותר בשלב השני הודות לשימוש במסנן קרטריג' בזרימה חופשית שתוכנן ויוצר בידי Pleatco.
המפרידים ההידרו דינאמיים הדומים לאלו המשמשים את Coast Spas מחוללים כוח צנטריפטלי, הגורם לחלקיקים הצפופים יותר להתפרק. כתוצאה מכך, החלקיקים הצפופים נזרקים מתוך זרם הנוזל הראשי ונלכדים במהירות רבה יותר במסנן. החלקיקים הדקים שלא הופרדו, עולים בתא הלחץ וכאשר הם מאבדים את התנופה תערובת זו של שומן, לכלוך ומים זורמים מבעד לקפלים שמסנן ונלכדים שם.
הכלי ההידרו-ציקלוני הוא מפריד דינאמי הפועל על עקרון כוחות אינרציה שנוצרים ממהירות התנע של זרם הנוזלים הנכנס. בדומה לצנטריפוגה, הפעולה הסיבובית של הנוזל יוצרת כוח צנטריפוגלי ומהירות השקיעה לכוח כבידה רגיל לפי חוק Stokes מוכפלת בכוח הסיבובי הנוסף. מהירות השקיעה נמצאת ביחס ישיר לקוטר החלקיקים בריבוע, ביחס ישיר להפרש שבין צפיפות החלקיקים וצפיפות הנוזלים וביחס עקיף לצמיגות הנוזל. ניתן להבחין בכך בקלות מחוק Stokes הקובע ששקיעה במערכת סינון נוזלים תפריד את המוצקים מהנוזלים עקב הפרשי הצפיפות, ותפריד בין מוצקים שונים עקב מהירות השקיעה השונה שלהם הנובעת מהפרשי צפיפות והפרשים בגודל החלקיקים.
חוק סטוקס (Stokes)
כאשר החלקיקים נופלים בתוך נוזל צמיגי עקב משקלם הודות לכוח המשיכה, הם מגיעים למהירות הסופית, הקרויה גם מהירות השקיעה, כאשר כוח החיכוך הזה בשילוב כוח הציפה מאזנים במדויק את כוח המשיכה. מהירות השקיעה (או המהירות הסופית) הנוצרת היא תוצאה של הנוסחה:
VS זאת מהירות השקיעה של החלקיקים (מ'/ש') (אם qp > qf במאונך למטה)
G הוא התאוצה כתוצאה של כוח המשיכה (m/s2)
– הוא צפיפות המאסה של החלקיקים (ק"ג/מ"ק)
- היא צפיפות המאסה של הנוזל (ק"ג/מ"ק)
חוק סטוקס בפעולה
13 מרץ 2014
לדברי "איגוד אנשי מקצוע בבריכות וספא" (APSP) האמריקני, קיימים למעלה משבעה מיליון מתקני ספא ברחבי ארצות הברית. ספא, שנקרא גם ג'קוזי, משמש בעיקר להרפיה, עיסוי והידרותרפיה. בנוסף לסילוני המים (ג'טים), אחד ההבדלים העיקריים בין ג'קוזי לבריכה הוא בטמפרטורת המים.
המים בג'קוזי חמים בכ-20 מעלות בממוצע לעומת המים בבריכת שחייה. למרות שההפרש נשמע לא גדול, דווקא בשל חום המים הגבוה, לכימיקלים שנוספים למי הספא ישנה תגובה חזקה יותר עם נוזלי הגוף, חומרי ניקוי מבגדי ים, קרמים ודאודורנטים. שילוב כל הגורמים הללו גורם לכך שהג'קוזי חשוף יותר להתפתחות בקטריות.
שני בני אדם בספא של 1,200 ליטר הם שווי-ערך ל-200 בני אדם בבריכה של 120,000 ליטר.
כיוון שנפח המים בג'קוזי קטן בהרבה לעומת בריכה, אפילו כמות קטנה של חומר זר (נוזלי גוף וכד') שנכנסת לג'קוזי משפיעה מאוד על ניקיון וצלילות המים. לפיכך, הלכלוך הקיים במי הג'קוזי גדול יותר וכפוף לתנודות מהירות יותר. עקב השילוב של טמפרטורה גבוהה ועומס מתרחצים גדול יותר, חשוב ביותר להשתמש בג'קוזי במערכת סינון מתוכננת היטב ומתוחזקת כהלכה בידי המשתמשים.
ככלל, ילד שותה 40 מ"ל מים בכל שעה שהוא משחק בבריכה או בג'קוזי
בדקנו את מערכת הסינון בלחץ Hycro Cyclonic של Coast Spas מול מערכת הסינון הצף המסורתית בתת לחץ. שיטת הבדיקה פותחה בהתאם לתקן הבדיקה NSF50. הבדיקה נועדה למדוד תנאים קיצוניים תוך ביצוע השוואה מבוקרת בין סינון בלחץ לבין הסינון הצף המסורתי, שמצוי במרבית מתקני הג'קוזי הנמכרים כיום.
הבדיקה נערכה על ג'קוזי שמכיל 1,900 ליטר שבו שונתה הצנרת כך שניתן להרכיב עליה חיישני לחץ, חיישני תת-לחץ, חיישני עכירות ומדי זרימה. התוצאות נרשמו באמצעות רושם נתונים שאסף את התוצאות בזמן אמת.
אבקת הבדיקה הייתה Sil-Co-Sil 106, האבקה המקובלת בבדיקות NSF50. האבקה מורכבת מחלקיקים עדינים ביותר: 75 אחוז מחלקיקי האבקה קטנים מ-40 מיקרון.
תצורת הבדיקה
* ג'קוזי של 1,900 ליטר
* בדיקה 1: 225 ג"ר Sil-co-sil 106
* בדיקה 2: 2.250 ק"ג Sil-co-sil 106
* ארבע משאבות מהירות אחת HP Waterway Executive 56FR עם צנרת "2
הפועלות במהירות נמוכה.
* נתוני זרימה, לחץ ועכירות נרשמו ברצף
הידרו-ציקלונים
במשך שנים, הענף התמקד יותר במספר הסילונים שבספא לעומת סינון וניקיון המים. למשל, על מנת לצמצם עלויות, התקינו במרבית סוגי הספא סינון צף במקום סינון לחץ.
חברת Coast Spas משתמשת במערכת סינון בלחץ המשלבת את השימוש בפעולה הידרו-ציקלונית. הידרו-ציקלונים הם בעלי צורה גלילית ומותקנים במאונך בתוך כלי הלחץ. השימוש בהידרו-ציקלון, גורם למים וחלקיקי לכלוך לפתח מערבולת היוצרת סינון יעיל, כיוון שהיא מאלצת את החלקיקים להתפרס בצורה אחידה יותר בתוך כלי הלחץ ומעבר לכך, דוחפת אותם לחלקו העליון של המסנן. הדבר יוצר סינון מהיר ויעיל יותר לעומת כלי לחץ מסורתיים וסינון צף.
הודות למערבולת שנוצרת עקב הפעולה ההידרו-ציקלונית, ריכוז המוצקים גבוה למדי בחלקו העליון של הגליל. בסופו של דבר, מסונן אחוז גבוה יותר של חלקיקים קטנים ותהליך הסינון כולו משופר ומעניק למשתמשים מים נקיים במהירות רבה יותר. המערכת של Coast משופרת עוד יותר בשלב השני הודות לשימוש במסנן קרטריג' בזרימה חופשית שתוכנן ויוצר בידי Pleatco.
המפרידים ההידרו דינאמיים הדומים לאלו המשמשים את Coast Spas מחוללים כוח צנטריפטלי, הגורם לחלקיקים הצפופים יותר להתפרק. כתוצאה מכך, החלקיקים הצפופים נזרקים מתוך זרם הנוזל הראשי ונלכדים במהירות רבה יותר במסנן. החלקיקים הדקים שלא הופרדו, עולים בתא הלחץ וכאשר הם מאבדים את התנופה תערובת זו של שומן, לכלוך ומים זורמים מבעד לקפלים שמסנן ונלכדים שם.
הכלי ההידרו-ציקלוני הוא מפריד דינאמי הפועל על עקרון כוחות אינרציה שנוצרים ממהירות התנע של זרם הנוזלים הנכנס. בדומה לצנטריפוגה, הפעולה הסיבובית של הנוזל יוצרת כוח צנטריפוגלי ומהירות השקיעה לכוח כבידה רגיל לפי חוק Stokes מוכפלת בכוח הסיבובי הנוסף. מהירות השקיעה נמצאת ביחס ישיר לקוטר החלקיקים בריבוע, ביחס ישיר להפרש שבין צפיפות החלקיקים וצפיפות הנוזלים וביחס עקיף לצמיגות הנוזל. ניתן להבחין בכך בקלות מחוק Stokes הקובע ששקיעה במערכת סינון נוזלים תפריד את המוצקים מהנוזלים עקב הפרשי הצפיפות, ותפריד בין מוצקים שונים עקב מהירות השקיעה השונה שלהם הנובעת מהפרשי צפיפות והפרשים בגודל החלקיקים.
חוק סטוקס (Stokes)
כאשר החלקיקים נופלים בתוך נוזל צמיגי עקב משקלם הודות לכוח המשיכה, הם מגיעים למהירות הסופית, הקרויה גם מהירות השקיעה, כאשר כוח החיכוך הזה בשילוב כוח הציפה מאזנים במדויק את כוח המשיכה. מהירות השקיעה (או המהירות הסופית) הנוצרת היא תוצאה של הנוסחה:
VS זאת מהירות השקיעה של החלקיקים (מ'/ש') (אם qp > qf במאונך למטה)
G הוא התאוצה כתוצאה של כוח המשיכה (m/s2)
– הוא צפיפות המאסה של החלקיקים (ק"ג/מ"ק) - היא צפיפות המאסה של הנוזל (ק"ג/מ"ק)חוק סטוקס בפעולה
|
|
|
Coast Spas: מערכת סינון הידרו-ציקלונית
1. לאחר שהם עוברים את האוסף או נמשכים לפתחי היניקה, מי הג'קוזי מוזרמים אל מיכל הסינון הציקלוני.
2. לאחר מכן המים עוברים ב"להב הטיית המים", היוצר אפקט ציקלוני, דוחף את המים למעלה על פני המסנן באמצעות כוח צנטריפוגלי.
3. לאחר מכן המים נמשכים בצורה אחידה דרך המסנן בעל הליבה הכפולה של Pleatco.
גודל מסנן נמדד במטר הרבוע של שטח הפנים של האלמנט שלו.
Coast Spas מספקים את המסנן הגדול ביותר בענף, בעל גודל מדהים של 16.25 מ"ר.
4. לאחר מכן המים יוצאים מאזור הסינון כשהם נקיים וטהורים ביותר.
תוצאות וממצאים
השווינו את מערכת הסינון ההידרו-ציקלונית למערכת סינון צפה. שינינו את הצנרת כך שתתאים לשתי מערכות הסינון בנפרד. על מנת לעקוב במדויק אחר הלחצים, קצב הזרימה וניקיון המים, הותקנו מערכת רישום הנתונים והחיישנים החדשניים של Pleatco בג'קוזי. תוצאות הבדיקה הראו עלייה של עשרים אחוז (20%) בזרימה ובו בזמן צמצום מהיר בכשמונים אחוז (80%) בעכירות.
יעילות הזרימה
תוך שימוש באותן המשאבות בשתי הבדיקות, הפגינה מערכת הסינון ההידרו-ציקלונית עקומות זרימה משופרות בהשוואה למערכת הצפה.
מערכת הסינון ההידרו-ציקלונית של Coast Spa יעילה ב-20% לעומת הסינון הצף המסורתי.
|
|
|
|
|
הערכת ביצועים: עכירות
בהשוואת עקומות העכירות של שני סוגי מערכת הסינון השונות, התוצאות מורות כי סינון בלחץ אינו רק יעיל יותר בצמצום העכירות אלא גם עושה זאת במהירות גבוהה יותר.
שילוב בין מסנני הקרטריג' בזרימה החופשית של Pleatco לבין מערכת הסינון ההידרו-ציקלונית של Coast Spas הגביר את צמצום העכירות (מים נקיים יותר) ב-76 עד 83%.
הזמן שלקח למערכת הסינון הצפה לניקוי הג'קוזי ב-250 ג"ר Sil-co-Sil (סיליקה מס' 140) היה 64 שעות. הבדיקה השנייה עם 2.25 ק"ג Sil-co-Sil (סיליקה מס' 140) ארכה 18 שעות. לעומת זאת, התבצעו אותן הבדיקות על מסנני הקרטריג' של Pleatco במכל סינון הידרו-ציקלוני והמערכת הזו סיננה באמצעות 250 ג"ר Sil-co-Sil (סיליקה מס' 140) בתוך 15 שעות ואילו עם 2.25 ק"ג Sil-co-Sil (סיליקה מס' 140) ב-3 שעות, שיפור דרמטי בסינון.
בתמונה למטה רואים את הגישה אל מערכת הסינון הצפה. משאבת המחזור (circ) פועלת בהתמדה, אך האבק ששוקע לקרקעית הספא אינו מסונן אף פעם. האנרגיה הקינטית הנדרשת להזיז חלקיק לכלוך שקוע לצורך סינון רבה בהרבה מהאנרגיה הנדרשת לסינון חלקיק אבק צף. לכן חשוב לסנן את המים במהירות האפשרית לפני שהחלקיקים שוקעים לקרקעית. יש לציין, ש Coast Spas עיצבו SWEEPER JET – ג'ט איסוף (שלא נעשה בו שימוש בבדיקות אלו) על מנת "לדחוף" חלקיקים ששוקעים אל קרקעית הג'קוזי.
|
עקומות צמצום עכירות
מערכת סינון הידרו-ציקלונית מפרידה את המוצקים מהנוזלים הודות להפרשי הצפיפות ביניהם. כך קל יותר מסנן הקרטריג' ללכוד חלקיקים מבלי לפגוע בזרימת המערכת.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
מערכת הסינון ההידרו-ציקלונית של Coast Spas עם מסנן קרטריג' זרימה חופשית של Pleatco מסוגלת לספק אמצעי יעיל וחסכוני להפרדת כמויות גדולות וקטנות של תערובות שפך נוזל-נוזל.
מילון מונחים
| מס' | פירוש | כלי/מכשיר |
| 1 |
עכירות: עכירות היא עננות או אובך של נוזל שנגרמת מחלקיקים נפרדים (מוצקים מרחפים) שבדרך כלל אינם גלויים לעין בלתי מזויינת, בדומה לעשן באוויר. מדידת עכירות היא בדיקה מרכזית לאיכות המים. היא נמדדת ביחידות Formazin Turbidity Unit (FTU) או יחידות Nephelometric Turbidity Unit (NTU). * 1 FTU = 1NTU |
מד עכירות |
| 2 | סך מוצקים מרחפים: סך המוצקים המרחפים הוא אמדן לאיכות מים ובקיצור TSS. נמדד בחלקים למיליון (PPM). | מד TSS |
| 3 | לחץ תפעול: נמדד בפאונד לאינץ' רבוע (PSI), אמת מידה למצב הטעינה של המחסנית | מד PSI |
| 4 | זרימה: זרימת המערכת נמדדת בגלונים לדקה (GPM) מגוף של מים למכל באמצעות המסנן וחזרה לגוף המים. | מד זרימה אולטרא סוני |
| 5 | Silico Sil 106: משמש ל-NSF 50 הודות לפיזור החלקיקים העדינים (75% מתחת ל-40 מיקרון) לצורך הוכחת הסינון. את החלקיקים הגדולים ניתן לסנן בקלות אבל המבחן האמיתי של סינון הוא לכידת החלקיקים הקטנים. | |
| 6 | מהירות מנוע: נמדדת בסיבובים לדקה (RPM). זרימת המערכת תלויה במהירות המנוע. | |
| 7 | דנייר (denier): מידה שמודדת את צפיפות המאסה הליניארית של סיבים. מוגדרת במאסה בגרמים ל-9,000 מטר | |
| 8 | בוץ מסנן: שכבת אבק ולכלוך הנוצרת על גבי אמצעי הסינון. חודרת לחלקיקי אבק נוספים שעוברים דרך המסנן ליצירת "אפקט כדור שלג" של סינון | |
| 9 | הידרוציקלון: אמצעי לסיווג, הפרדה ומיון חלקיקים בתרחיף נוזלי על סמך היחס שבין הכוח הצנטריפטלי שלהם להתנגדות הנוזל |
מערכת סינון הידרו-ציקלונית
סינון הג'קוזי – עד כמה המים שלכם נקיים? לדברי "איגוד אנשי מקצוע בבריכות וספא" (APSP) האמריקני, קיימים למעלה משבעה מיליון מתקני ספא ברחבי ארצות הברית. ספא, שנקרא גם ג'קוזי, משמש בעיקר להרפיה, עיסוי והידרותרפיה. בנוסף לסילוני המים (ג'טים), אחד ההבדלים העיקריים בין ג'קוזי לבריכה הוא בטמפרטורת המים. המים בג'קוזי חמים בכ-20 מעלות בממוצע לעומת המים בבריכת שחייה. למרות שההפרש נשמע לא גדול, דווקא בשל חום המים הגבוה, לכימיקלים שנוספים למי הג'קוזי ישנה תגובה חזקה יותר עם נוזלי הגוף, חומרי ניקוי מבגדי ים, קרמים ודאודורנטים. שילוב כל הגורמים הללו גורם לכך שהג'קוזי חשוף יותר להתפתחות בקטריות. שני בני אדם בג'קוזי של 1,200 ליטר הם שווי-ערך ל-200 בני אדם בבריכה של 120,000 ליטר.
