سمپل کولر-Sample Cooler

از سمپل کولر(Sample cooler) برای گرفتن نمونه‌ آب یا بخار از بویلر در دما و فشار بالا استفاده می‌گردد.

سمپل کولرها یکی از تجهیزات حیاتی هر سیستم نمونه گیر هستند. سمپل کولرها مبدل‌های حرارتی پوسته و لوله کوچکی هستند  که دمای نمونه بخار سیستم را تا دمای مناسب جهت انجام آزمایش‌ها و آنالیز‌ها پایین می‌آورند.

از سمپل کولرها صرفا جهت خنک کردن نمونه استفاده نمی‌شود بلکه برای رساندن دمای آن به دمای معینی جهت انجام تست‌ها استفاده می‌شود. اهمیت این عمل بدان دلیل است که برخی از آزمایش‌ها از دمای نمونه به طور مستقیم و یا غیر مستقیم تاثیر پذیرفته و ممکن است دچار خطا شوند. جریان مختلف‌الجهت درون پوسته و کویل مانند یک مبدل حرارتی در این سمپل کولرها، بخار را میعان کرده و آب داغ آن را به آب سرد تبدیل می‌کند که برای استفاده در نمونه‌برداری مناسب گردد.
زمانی که یک مایع داغ تحت فشار سرد می‌شود سمپل کولر این وظیفه را دارد که اجازه ندهد این میعان سریع انجام گیرد چون به نمونه و خواص آن آسیب وارد می‌شود.
با استفاده از مواد بسیار مقاوم در برابر خوردگی در سمپل کولر ها، هم آلودگی نمونه کمتر می‌شود و هم این که عمر این دستگاه به ماکزیمم مقدار خود می‌رسد.

طراحی سمپل کولر

سمپل کولرها عمدتا از 2 قسمت ساخته می‌شوند: یک لوله انتقال حرارت یک تکه به نام "لوله" که به شکل یک سیم پیچ تابیده شده و یک محفظه استوانه‌ای شکل که "پوسته" نام داشته و لوله را احاطه می‌کند. نمونه‌ای که باید خنک شود معمولاً بخار است. این بخار از بالا به لوله وارد شده و مایع خنک کننده نیز که معمولاً آب است از درون پوسته به سمت بالا جریان می‌یابد. سمپل کولر اغلب در حالت عمودی نصب می‌شود و مایعات فرآیندی در جهت‌های مخالف از درون پوسته و لوله عبور می‌کنند. علت انجام این امر حصول اطمینان از بهینه بودن کارایی می‌باشد. سیال خنک کننده گرمای سیال فرآیندی را جذب نموده و باعث کاهش دمای آن می‌شود. نمونه خنک شده سپس برای تجزیه و تحلیل به آزمایشگاه منتقل می‌شود و یا برای سنجش پیوسته خصوصیاتی مانند رسانایی، pH ، TDS یا مواد شیمیایی محلول به خط لوله‌های فرآیند منتقل می‌شود.

پوسته با اتصالات فلنجی در محل خود نصب شده بدون ایجاد اختلالی عملکرد سایر بخش‌های سیستم  می‌توان آن را از مدار خارج نمود. سمپل کولر باید حد‌الامکان در نزدیک‌ترین نقطه به محل نمونه‌گیری از سیستم نصب شود تا بهترین عملکرد را داشته باشد.

چه زمانی از سمپل کولر می‌توانیم استفاده کنیم؟

هدف سمپل کولر نمونه‌گیری امن، خنک سازی و درصورت لزوم تقطیر سیالات فرآیندی می‌باشد. از این تجهیز می‌توان در تمامی فرآیندهای حاوی مایع، گاز و یا بخار استفاده نمود. از سمپل کولرها صرفا جهت خنک کردن نمونه استفاده نمی‌شود بلکه برای رساندن دمای آن به دمای معینی جهت انجام تست ها استفاده می‌شود.

فواید استفاده از سمپل کولر:

• • افت فشار کم
  • مقاوم در برابر خوردگی
  • نمونه گیری ایمن و دقیق
  • راندمان بالا: دمای خروجی بسیار نزدیک به دمای هدف است
  • قابل طراحی برای فشار و دمای بالا
  • نگهداری آسان: لوله‌ها را می‌توان در صورت لزوم به راحتی تمیز یا تعویض کرد.
  • تخلیه آسان برای از بین بردن انباشت(ورودی بالا، خروجی پایین).

این که باید دائما از بویلر نمونه‌هایی برای اندازه‌گیری نمک‌های نا‌محلول (T D S) در آب گرفت بر همه مشخص است، حتی گاهی نیاز می‌باشد که این سیستم به صورت اتو ماتیک T D S یا همان TOTAL DISSOLVED SOLIDSرا اندازه‌گیری کند.
زمانی که نمونه‌ای از آب بویلر گرفته می‌شود این آب فشارش را از دست داده و به بخار اسیدی تبدیل می‌گردد. اگر این بخار بدون میعان به فضا منتقل گردد‌، این نمونه بیشترین میزان TDS در بویلر را که واقعا در آب بویلر وجود دارد نشان می‌دهد.
برای بهینه‌سازی و رسیدن به نمونه‌ای درست باید این بخار میعان یابد.
سمپل کولر درجه حرارت بخار دیگ را تا حدود 25 درجه سیلسیوس کاهش می‌دهد و به سرعت آن را آماده استفاده می‌گرداند.