nasimadmin بدون دیدگاه

مکانیک ارتعاشات ناشی از عبور سیال

تیوبها انعطاف پذیرترین قسمت از مبدلهای حرارتی هستند و متعاقبا بیشترین آسیب پذیری را در مقابل ارتعشات ناشی از عبور سیال، دارند. تیوب های مبدل حرارتی اغلب ارتعاش میکنند اما چنان فرکانس پایینی دارند که آسیبی را ایجاد نمیکنند. هنگامیکه فرکانس ارتعاشات تیوب قابل توجه میشود احتمال خطر نیز زیاد میگردد.کمترین فرکانسی که در آن تیوب ها ارتعاش میکنند “فرکانس طبیعی ذاتی” نامیده میشود. فرکانس طبیعی های بالاتر با عنوان “مود دوم” ، “سوم” و به همین ترتیب نامگذاری میشوند. فرکانس طبیعی ذاتی تیوب بسیار در طراحی مبدلهای حرارتی مورد توجه قرار میگیرد و عامل نگرانی طراحان میباشد زیرا رسیدن فرکانس ارتعاشات به “فرکانس طبیعی تیوب” حتی برای چند ثانیه، منجر به از هم پاشیدن ساختار مبدل حرارتی میگردد.

فرکانس طبیعی تیوب ها بستگی به موارد زیر دارد :

روشی که تیوبها داخل تیوب شیت فیکس شده اند. ( یا حمایت شده اند )ماهیت ساپورتهای میانیطول حمایت نشده ی تیوبها (مقداری از طول تیوب که تحت حمایت یک ساپورت نباشد )تعداد فواصل حمایت نشده تیوبهاجنس و ضخامت ( یا قطر خارجی) تیوب هامبدلهای پوسته و لوله معمولی که دارای بافل از نوع ورق میباشند، به صورت عادی توسط تیوب شیت و بافلها تحت حمایت قرار دارند.چون اولین و آخرین فضای بافل بزرگتر از فواصل مرکزی هستند ، به منظور دسترسی به نازلهای ورودی و خروجی طول ساپورت نشده در طول تیوب ها تغییر میکند و در نواحی ورودی و خروجی بزرگترین طول را دارد.تعیین فرکانس طبیعی تیوب حمایت شده در طولهای مختلف مقداری پیچیده است.

یکی از متدهایی که دقت کمتری دارد، اما هنوز برای مقاصد مهندسی دقت خوبی دارد، توسط آقای Macduff و Felgar ارایه شده است که فرض میکند تمامی نواحی ساپورت نشده طول یکسانی دارند. از این روش میتوان برای تحلیل انواع مختلف ساپورتهای میانی و انتهایی استفاده کرد.یکی از روشهای کنترل و میرا کردن ارتعاشات ، استفاده از بیلوز( Bellows ) در مبدل های پوسته ولوله می باشد که به طور مفصل در پستهای بعدی به این موضوع خواهیم پرداخت .

ادامه دارد……

nasimadmin بدون دیدگاه

مفهوم بستن لوله های مبدل ( plugging ) چیست ؟

لوله‌های مبدل حرارتی به گونه‌ای طراحی شده‌اند که گرما را از یک محیط به محیط دیگر به صورت پایدار منتقل کنند. آن‌ها تا جایی که ممکن است انرژی را منتقل می‌کنند و اطمینان حاصل می‌کنند که حداقل گرما از دست رفته‌است. هر تیوب مبدل حرارتی پوسته و لوله هرزمان ممکن است دچار شکست یا خرابی شود و این بدین معناست که باید آن را جایگزین کنید. ​

مفهوم بستن لوله های مبدل ( plugging ) چیست ؟

یک لوله مبدل حرارتی را جهت جلوگیری از خرابی بیشتر آن می بندیم. ( در اصطلاح plug میکنیم ) پلاگ های مورد استفاده به منظور افزایش طول عمر مبدل‌ها طراحی شده‌اند تا اطمینان حاصل شود که آن‌ها به طور موثر عمل می‌کنند. ​

برای تیوبهای فیندار اینتگرالی که شروع به نشان دادن علائم زوال و یا نشت کرده‌اند، پلاگ ها انتهای لوله‌ها را مهر و موم می‌کند تا از بدتر شدن این نشتی‌ها جلوگیری کند. سطح صاف و صیقلی پلاگ ها اطمینان حاصل می‌کند که آن‌ها به دقت آب‌بندی شده‌اند و محکم در جای خود نگه‌داشته می‌شوند.

لوله‌ها در نتیجه ایجاد حفره، فرسایش ناشی از بخار، خوردگی و خستگی آسیب می‌بینند اما فرآیند اتصال به شما این امکان را می‌دهد که بازده مبدل‌های حرارتی خود را تا حد امکان دوباره بدست آورید!

عوامل مورد توجه در هنگام پلاگ کردن لوله‌ها:

​​​​​​​​به عنوان طراح و سازنده مبدل حرارتی ، گروه صنعتی نسیم مبدل می‌تواند به شما کمک کند طول عمر هر لوله فیندار را افزایش دهید، که در اصل به شما فرصت کافی برای به حداکثر رساندن بازدهی سرمایه‌گذاری تان را می‌دهد. ​

قبل از اینکه لوله‌های مبدل حرارتی خود را مسدودسازی ( پلاگ ) کنید، نیاز دارید که طراحی و هندسه لوله‌ها را در نظر بگیرید.

و مطمئن شوید که لوله‌ها را با دقت پلاگ می‌کنید. برخی لوله‌ها اووردیزاین شده اند یعنی مقداری بیشتر از حد لازم طراحی شده اند و این درصد باید قبل از این که پلاگینگ را انجام دهید ، مشخص شود.

کدام لوله‌ها را باید تعمیر کنیم؟ آیا این مبدل های حرارتی دست دوم هستند ؟ آیا از نوع مبدل های یوتیوب هستند ؟ آیا دارای لوله ی با فین طولی هستند ؟ به طور کلی ۱۰ % از لوله‌ها می‌توانند بدون از دست دادن بازده پلاگ شوند.

عامل دیگری که نیاز به بررسی دارد، فاکتور تمیزی لوله های مبدل حرارتی است. دقت کنید که تیوب تمیز باشد و رسوب گرفتگی آن را حذف کنید تا بازده مبدل‌های حرارتی خود را به حداکثر برسانید. این کار همچنین به شما این امکان را می‌دهد که به راحتی پلاگ را داخل لوله قرار دهید.

به یاد داشته باشید که پلاگ کردن مبدل تنها یک راه حل موقت است. اگر نیاز به تعمیر لوله‌ها دارید، پلاگ کردن مبدل‌های حرارتی ایده‌آل است اما یک راه‌حل دائمی نیست. در حالی که علت خرابی لوله ارزیابی و مشخص شده‌است، پلاگ کردن به شما این امکان را می‌دهد که ادامه عملیات خود را حفظ کنید، اما مهم‌تر از همه، زمان کافی برای حذف واحد نشتی زا را به شما خواهد داد.

این متد چطور کار میکند؟

​​​​​​​​اندازه‌گیری متریال ها

​​​​​​​​قبل از اینکه بتوانید لوله‌های مبدل حرارتی را پلاگ کنید، باید لوله را اندازه‌گیری کنید. اندازه‌گیری دقیق لوله به شما این امکان را می‌دهد که پلاگ با اندازه مناسب را از تامین کنندگان لوله سفارش دهید و مطمئن شوید که پول خود را برای محصولات نامناسب هدر ندهید. ​

با انتخاب لوله‌های با اندازه مناسب و پلاگ های فورج شده از تامین کنندگان لوله، فرآیند نصب ساده خواهد شد و به شما اجازه می‌دهد که لوله‌های معیوب خود را به طور موثر جایگزین کنید.

مبدل‌های حرارتی تمیز

​​​​​​​​لوله‌های مبدل حرارتی خود را در انتهای هر قسمت ازفرایند تمیز نگه دارید. قبل از اتصال، باید هر گونه روغن و گریس را که می‌تواند به طور بالقوه آب بندی را به خطر بیاندازد، پاک کنید. ​

لوله‌های puncture

​​​​​​​​لوله‌های مبدل حرارتی به گونه‌ای طراحی شده‌اند که گرما را از یک محیط به محیط دیگر منتقل کنند که پایدار باشد. آن‌ها تا جایی که ممکن است انرژی منتقل می‌کنند و حداقل گرما از دست رفته‌است. مشخص کنید که آیا لوله قبل از نصب به سوراخ کردن نیاز دارد یا خیر. puncture کردن لوله‌ها به شما این امکان را می‌دهد که مایعات را به طور موثر تخلیه کرده و هر گونه افزایش فشار را حذف کنید. ​

قراردادن پلاگ

دقت کنید که پلاگ ها قبل از اینکه آنها را قرار دهید تمیز باشند. هدف از این دو شاخه ایجاد یک آب‌بندی بدون آسیب زدن به بافت های داخل لوله است. نصب صحیح از خرابی زودرس پلاگ جلوگیری خواهد کرد. ​

پلاگ کردن تیوب های فیندار لوله فیندار به عنوان یکی از دشوارترین لوله‌ها برای تشخیص و تعمیر به دلیل دسترسی محدود به حساب می آید. زمانی که یک لوله شناسایی می‌شود، با یک پلاگ مخروطی مسدود می‌شود که یک آب‌بند را تشکیل می‌دهد تا از نشت هر مایع جلوگیری کند، و یک راه‌حل سریع و ایمن ارائه می‌دهد.

پلاگ تیوب های فیندار تمایل دارند که به محل جوش داده شوند و یک تعمیر موقت را ارایه می‌دهند که به راحتی می‌تواند برداشته شود.

مزایای زیادی در ارتباط با این روش پلاگ وجود دارد. که شامل موارد زیر است:

·         راحتی نصب بدون نیاز به تخصص

·         عدم وجود آسیب

·         تحت فشار ، بسیار خوب عمل خواهد کرد

·         قابل‌اعتماد و بدون نشت

·         تضمین کیفیت.

آیا نیاز دارید در مورد چگونگی پلاگ کردن لوله مبدل حرارتی بیشتر بدانید؟ با کارشناسان ما در نسیم مبدل تماس حاصل فرمایید

​​​​​​​​

 

nasimadmin بدون دیدگاه

بررسی مبدل حرارتی پوسته ولوله

یکی از انواع پرکاربرد مبدل های حرارتی که در صنایع فرایندی بسیار به چشم می خورد، مبدل حرارتی پوسته و لوله(به انگلیسی: Shell and tube heat exchanger) است. این تجهیز را به وفور میتوان در واحدهایی نظیر واحدهای تقطیر نفت خام و یا واحد های تولید بخار مشاهده نمود. از نام آن مشخص است که از یک مخزن تحت فشار به شکل استوانه که به آن پوسته (Shell) اطلاق میگردد و همچنین تعدادی لوله (tube) که میتوانند از جنسهای مختلف و متنوعی باشند تشکیل شده است که این لوله ها در داخل پوسته قرار دارند. مایع در داخل لوله‌ها حرکت می‌کند و بخار داغ بر روی لوله‌ها و درون پوسته جریان دارد. به علت تعداد زیاد این لوله‌ها و سطح تماس بالایی که ایجاد می‌کند، حرارت بخار به مایع داخل لوله منتقل شده و مایع را به جوش می‌آورد.

.این نوع مبدل ها در کاربردهایی که سطح تماس زیاد با فشار بالاتر از ۳۰ بار و حرارت بیشتر از ۲۶۰ درجه سانتیگراد می باشد. از نظر ساختاری ، ساختمان مبدل های حرارتی پوسته و لوله به گونه ای است که دو سیال گرم و سرد بدون اینکه بطور مستقیم بایکدیگر تماس داشته باشند از طریق دیواره فلزی لوله ها با یکدیگر تبادل حرارت میکنند. از منظری دیگر، یکی از این دو سیال در لوله ها و دیگری در اطراف لوله ها ، درون پوسته حرکت خواهد کرد که به واسطه ی سطح لوله ها از یکدیگر جدا هستند.

جریان دو سیال یکی از پارامترهای مهم در طراحی و ساخت یک مبدل پوسته و لوله است به گونه ای که اگر دو سیال در جهت موافق یکدیگر حرکت کنند به “جریان مستقیم” و اگر در خلاف جهت یکدیگر حرکت کنند به “جریان مخالف” شناخته میشوند. همانطور که پیشتر اشاره شد ، یک مبدل حرارتی پوسته و لوله از چهار قسمت اصلی تشکیل شده است :

هدر جلویی : قسمت ورودی سیال به داخل تیوب های مبدل می باشد.

هدر پشتی : قسمت خروجی سیال از مبدل برایمبدل های یک گذر و قسمت برگرداننده سیال به هدر جلویی برای مبدل های چند گذر می باشد.

تیوب باندل : که شامل تیوب، نگهدارنده تیوب، بافل، tie rods و … می باشد.

پوسته نگهدارنده تیوب باندل می باشد.

از مزایای این مبدل ها می توان به سطح تماس زیاد در حجم کم، طرح مکانیکی خوب و توزیع یکنواخت فشار و راحتی تمیز کردن تیوب ها اشاره کرد .

  •  

انواع مختلف طراحی مبدل های پوسته و لوله در استاندارد بین المللی TEMA (با در نظر گرفتن استاندارد ASME, Section VIII, Division 1 برای بویلر و مخازن تحت فشار) بیان شده است.

 استاندارد بین المللی TEMA سه نوع استاندارد مکانیکی برای طراحی، ساخت و انتخاب متریال مبدل حرارتی پوسته و لوله به شرح زیر بیان کرده است :

 کلاس R : این نوع طراحی مورد استفاده در فرآیندهای نفت و گاز می باشد.

 کلاس C : این نوع طراحی برای فرآیندهای عمومی و تجاری مورد استفاده قرار می گیرد.

 کلاس B : این نوع طراحی برای فرآیندهای شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد.

 

انواع مختلف مبدل های پوسته و لوله

مبدل های حرارتی پوسته و لوله به سه دسته زیر تقسیم می شوند :

 مبدل های با تیوب شیت ثابت (Fixed Tube Sheet Exchanger) 

 مبدل با لوله های U شکل (U – Tube Exchanger) 

 مبدل های یک سر شناور (Floating Head Heat Exchanger) 

nasimadmin بدون دیدگاه

معرفی روش­های مختلف تست­ هیدرواستاتیک مبدل­های حرارتی

تستهای هیدرواستاتیک مهم در مبدل های حرارتی شامل موارد زیر می گردد :

Shell Test , Tube Test , Bottle Test و Combined Test

نکات مهم در بازرسی تست هیدرواستاتیک مبدل­های حرارتی

وقتی که یک مبدل از سرویس عملیاتی خارج می‏شود، در اغلب موارد اعمال یک تست بر روی هریک از بخش­های Shell Side یا  Tube Sideپیش از باز کردن قطعات و اجزای مبدل مطلوب است. نشتی ممکن است از طریق یک نقطه­ ی تخلیه مانند یک نازل جدا شده در  پایین یا یک  BLEEDER باز مشخص گردد.  معمولاً تست بایستی برای مدت زمانی پیش از مشاهده یک نشتیِ کوچک ادامه یابد. اگر مبدل دارای نشتی باشد سپس قسمت‏های مبدل به طور نسبی از هم جدا شده و تست مجدداً اعمال می‏شود.

برای مثال، هنگام تست یک مبدل حرارتی دارای هدر از نوع Floating Head با اعمال فشار در درون تیوب‏ها، بازکردن Shell Cover  منشأ نشتی را هنگامیکه از گسکت، پیچ‏ها یا Roll تیوب‏ها در سمت Floating Head  باشد آشکار می‏سازد. این تست به طور معمول بین نشتی‏های ناشی از Roll تیوب‏ها در سمت تیوب شیتِ Stationary  و نشتی ناشی از دیواره تیوب تفاوتی قائل نمی‏شود، زیرا این بخش‏ها وقتی که Tube Bundle درون  Shell قرار دارد قابل رویت نمی‏باشند. به همین دلیل، یک Shell Test بر روی مبدل­های دارای Floating Head در حالتیکه تنها  Channel Cover آن باز شده است اعمال خواهد شد که نشتی Roll تیوب‏ها در سمت  Stationary را آشکار خواهد ساخت، ولی به طور آشکارا منشأ نشتی در سمت Rollهای تیوب شیت  Floating یا نشتی گسکت Floating Head را آشکار نخواهد ساخت.

در بسیاری از حالات ، مبدل‏هایی که دارای Floating Head نیستند به گونه ‏ای ساخته شده‏ اند که تست Shell Side که بر روی مبدل به طور نسبی از هم جدا شده انجام می‏شود، تشخیص جداگانه تیوب دارای نشتی و مسدود نمودن آن‏ها را امکانپذیر می‏سازد. همچنین Rollهای دارای نشتی در هر سمتی تشخیص داده شده و مجدداً Roll می‏شوند. مبدل‏های با Floating Head اجازه کشف جداگانه تیوب‏های دارای نشتی و یا دسترسی به هر دو انتهای تیوب‏ها در حین Shell Test را نمی‏دهند. بعضی مواقع از وسیله‏ ای  به نام Test Ring برای این مبدل‏ها استفاده می‏شود. این ابزار کاری می‏کند که آرایش مبدلِ به طور نسبی از هم جدا شده را موقتاً به مبدل‏های با دو تیوب شیب ثابت تبدیل می‏کند.

در بعضی موارد، تست نشتی در هر بار خرابیِ تجهیز انجام می‏گیرد. بررسی وضعیت تیوب نیز می‏تواند با ابزار و دستگاه­های Scanning Detection انجام شود. محدوده دستگاه­های در دسترس شامل جریان گردابی، جریان گردابی میدان راه دور، جریان مغناطیسی، تجهیزات تست لیزر و ماوراء صوت می­باشند. این تکنولوژی‏ها می‏توانند به منظور کشف Erosion، خوردگی، Pitting و ترک در تیوب‏ها به کار روند. اگر تیوب‏های دارای نشتی پیدا شد، تیوب ها موقعیت‏ یابی شده و پلاگ شوند و Bundle مجدداً در سرویس قرار می‏گیرد. این فرآیند بایستی تا زمانیکه نشتی جدیدی کشف نشده تکرار گردد، ممکن است چندین تکرار ضروری باشد.

اگر تعداد تیوب های مسدود شده ی مبدل طوری باشد که مانع از عملکرد مناسب آن گردد، نیاز است که مبدل تعویض تیوب (retube) گردد.

انواع آزمایشات هیدرواستاتیکی

آزمایشات هیدرواستاتیکی انواع مبدل‌های حرارتی Shell & Tube(بصورت جداگانه و یا ترکیبی) و همراه با نظارت بر انجام مراحل تست به شرح زیر انجام می‌شود: ۱- آزمایش Shell Test ( تست پوسته ) : در این آزمایش بایستی قطعات Shell Cover، Channel، Channel Cover و Floating Head با توجه به نوع مبدل باز شده(در صورت لزوم) و پس از نصب Test Ring و انجام عملیات هواگیری، مبدل تحت فشار هیدرواستاتیک قرار گرفته و در نهایت آزمایش به تأیید بازرسی فنی برسد.

nasimadmin بدون دیدگاه

طراحی مکانیکال بافل مبدل های حرارتی Helical (مارپیچ )

این نوع بافلها به شكل قطاعی از یك بیضی طراحی شده اند تا در كنار هم، سطحی را شبیه به یك مارپیچ بوجود آورند. این نوع بافل‌ها همان بافل های مارپیچ (Helixchanger) نامیده می‌شوند و هر كدام از بافل‌ها ۱/۴ بصورت زاویه دار نسبت به محور مبدل حرارتی قرار داده می‌شوند و این قابلیت ویژه را دارند كه بوسیله آنها می‌توان به شرایط مطلوب جریان در سمت پوسته یعنی جریان كاملا غیرمختلط دست یافت.مزایای بافل های مارپیچبافل های مارپیچ جایگزین بسیار مناسبی برای بافل های معمولی می‌باشند زیرا بسیاری از مشكلاتی را كه در بالا برای بافل های معمولی ذكر شد، كاهش داده یا بطور كلی از بین می‌برند. بعضی از مزیت هایی كه بافل های مارپیچ در اختیار می‌گذارند عبارتند از:

۱- بهبود انتقال حرارت سمت پوسته

۲- كاهش افت فشار سمت پوسته به ازای یك دبی جریان مشخص

۳- كاهش اثرات ناشی از جریانهای میانبر

۴- كاهش رسوب گذاری در سمت پوسته و جلوگیری از ارتعاشات القا شده توسط جریان

nasimadmin بدون دیدگاه

آرایش سری مبدل های حرارتی

آرایش سری مبدلهای حرارتی به منظور کنترل شرایط تقاطع دمایی در مبدل ها مورد استفاده قرار میگیرند، اما وضعیتهایی هم وجود دارد که به وسیله این آرایش می توان از افت فشار مجاز به صورت بسیار موثرتری استفاده نمود.  در این مقاله به این وضعیتها می پردازیم .

به منظور وضعیتهای تقاطع دمایی

وضعیت تقاطع دمایی هنگامی اتفاق می افتد که دمای خروجی جریان سرد بیشتر از دمای خروجی جریان گرم باشد. این وضعیت برای کاربردهای بازیافت گرما نظیر مبدلهای تغذیه/انتهایی راکتور ها، نمک زداها و ستونهای تقطیر بسیار رایج است.  از علم ترمودینامیک میدانیم که مبدل حرارتی که دارای پوسته یک پاس و تیوبهای دوپاس یا بیشتر است، نمیتواند به وضعیت تقاطع دمایی برسد چون یک پاس آن جریان مخالف و پاس دیگر آن جریان موازی است.  یک مبدل یک به یک ( مبدل جریان مخالف خالص)  میتواند به وضعیت تقاطع دمایی برسد اما مبدل ها همواره نیاز به بیش از یک پاس تیوب دارند تا بتوانند به سرعت قابل قبول در سمت تیوب و درنتیجه به ضریب انتقال حرارت مطلوب در سمت تیوب برسند. بهترین حالتی که یک مبدل حرارتی ۱ به ۲ می تواند به آن برسد یک وضعیت دمایی خروجی مساوی است که در آن دماهای خروجیهای سیال سرد و سیال گرم با یکدیگر مساوی هستند.

بنابراین اگر شرط تقاطع دمایی حاصل گردد، چند پوسته در آرایش سری مورد نیاز است. تعداد پوسته ها در حالت سری بستگی به حدی دارد که تقاطع دمایی در آن اتفاق افتاده است. هرچه تقاطع دمایی بالاتر باشد ، تعداد پوسته های مورد نیاز در آرایش سری نیز بیشتر می شود. به منظور تعیین تعداد پوسته های مورد نیاز برای یک کاربرد تقاطع دمایی خاص ، یک ساختار افقی و خطوط

به جهت استفاده بهتر از افت فشار مجاز

همانطور که در بالا اشاره شد، آرایش چند پوسته ای به طور کلی زمانی استفاده می شود که تقاطع دمایی وجود داشته باشد که در این حالت جریان مخالف خالص قابل دستیابی نیست. اگرچه گاهی اوقات سرعت جریان سمت پوسته آنقدر کم است که با یک پوسته و بافلهایی که تا حد امکان نزدیک به یکدیگر قرار داده شده اند، افت فشار بیش از حد پایین بوده و در نتیجه ضریب انتقال حرارت نیز کاهش می یابد. در چنین مواردی بهتر است که از دو پوسته و یا حتی بیشتر ، به صورت آرایش سری استفاده گردد چون می تواند منجر به طراحی ارزانتر از طریق دستیابی به ضریب انتقال حرارت خیلی بالاتر در سمت پوسته گردد.

به جهت بهبود فاکتور تصحیح توسعه یافتگی دمایی

یک دلیل دیگر برای استفاده از تعداد دو یا بیشتر پوسته در آرایش سری، بهبود فاکتور تصحیح توسعه یافتگی دمایی است که در مقالات آتی برای این نوع آرایش مبدل نیز مثالهایی ارایه خواهیم نمود.  

nasimadmin بدون دیدگاه

سختی آب و توضیحاتی درباره آن

به طور علمی سختی آب یعنی وجود یون‌های محلول از قبیل کلسیم(++Ca) و منیزیم (++Mg) در آب؛ منشاء‌ این یونها در رسوبات آهکی و دی اکسید کربنی است که در تمام آب‌های در معرض جو و آبهای زیرزمینی وجود دارد‌. غلظت بالای یون هیچ خطری برای سلامتی‌ ایجاد نمی‌کند‌، اما ‌‌می‌توانند در واکنش‌هایی که باعث تشکیل رسوبات معدنی غیر قابل نفوذ ‌‌می‌شود، مشکل ‌ایجاد کند‌. رسوبات حاصل از آب سخت ‌‌می‌تواند برای بسیاری از مصارف مانند لباسشویی‌، ماشین ظرفشویی و فرآیندهای تجاری-صنعتی مشکل ‌ایجاد کند. همچنین بقایایی از خود به شکل رسوب بر جای می‌گذارد؛ مخصوصا روی وسایلی از قبیل شیر آب و سر دوش حموم؛ که از بین بردن آن نیز بسیار سخت است.توصیف آب سخت بر اساس یک مؤلفه است؛ ‌اینکه آب سخت با حل شدن ترکیبات یونی در آن ‌ایجاد می‌شود. اما یون‌ها چگونه وارد آب می‌شوند؟! تعاریف زیر به شما کمک ‌‌می‌کند که چگونگی ورود یون‌ها به داخل آب و تشکیل آب سخت را بهتر متوجه شوید. A‌. تفکیک یونی فرآیندی است که در آن ترکیبات یونی به یون‌های کوچکتر تجزیه می‌شود. B. انحلال فرآیندی است که در آن کریستال‌های یونی به یون‌های در آب تبدیل می‌شوند. C. آبپوشی فرآیندی است که در آن یون‌ها توسط مولکول‌های آب احاطه می‌شوند. ‌D. محلول یونی محلولی است که وقتی موادی در آب حل می‌شوند، تحت تاثیر تغییرات فیزیکی و شیمیایی به صورت یون‌های محلول در می‌‌آیند. E. الکترولیت‌ها دسته مهمی از ترکیبات هستند که هنگام حل شدن‌، یون‌ها را در محلول آزاد می‌کنند. موادی که هنگام محلول شدن از خود یونی آزاد نمی‌کنند غیرالکترولیت ‌‌می‌نامند. اگر کل فرآیند فیزیکی و شیمیایی که یون‌ها تشکیل می‌دهند کاملا و بصورت ۱۰۰٪ کارآمد باشد( یعنی اگر تمام محلول حاوی یون‌های آزاد شده باشد)، در‌‌این صورت آن مواد به عنوان یک الکترولیت قوی شناخته میشوند. ا

گر تنها بخشی از مواد حل شده تحت فرآیند یونی قرار گیرد، در‌‌این صورت به آن الکترولیت قوی ‌‌می‌گویند. با اندازه گیری مقدار رسانایی الکتریکی یک محلول آبی حاوی مواد حل شده در آن‌، میتوان قوی یا ضعیف بودن الکترولیت و یا غیر الکترولیتی بودن آن را تشخیص داد. برای هدایت الکتریسیته، یک ماده باید حاوی ذره‌‌ای تغییرپذیر با بار الکتریکی باشد. سیم‌های فلزی از معروف ترین رساناهای الکتریکی هستند که حاوی ذراتی تغییرپذیر با بارالکتریکی هستند. این ذرات را الکترون ‌‌می‌نامند‌. محلول‌ها اگر حاوی مقادیری از یون‌ها باشند میتوانند یک رسانای الکتریکی باشند. افزایش رسانایی الکتریکی با افزایش مقدار یون‌های موجود در محلول رابطه ی مستقیم دارد. آب و سایر ملکول‌های قطبی جذب یون‌ها می‌شوند. به جذب الکترواستاتیکی بین یک یون با یک مولکول قطبی‌، جاذبه ی یونی-قطبی گفته می‌شود.‌‌این جاذبه‌ها نقش مهمی در انحلال ترکیبات یونی در آب دارند. وقتی ترکیبات یونی در آب حل شوند‌، یونها به طور یکنواخت در کل محلول پراکنده ‌‌می‌شوند زیرا مولکول‌های آب یون‌ها را احاطه کرده و باعث کاهش نیروهای الکترواستاتیکی قوی بین آنها ‌‌می‌شود.‌‌ این فرآیند نشان دهنده یک تغییر فیزیکی است که به عنوان تفکیک یونی شناخته ‌‌می‌شود. در برخی موارد، جاذبه ی الکترواستاتیکی بین یون‌های یک بلور انقدر زیاد است‌، یا نیروی جذب کننده‌ی یونی-قطبی بین مولکول‌های آب و یون‌ها انقدر ضعیف هستند که ‌این افزایش اختلال نمی‌تواند انرژی مورد نیاز برای جداسازی یون‌ها را جبران کند و بلور‌ها به صورت انحلال ناپذیر در می‌آیند. این مورد در مورد ترکیباتی مانند کربنات کلسیم (سنگ آهک)‌، فسفات کلسیم (جزء معدنی استخوان) و اکسید آهن (زنگ زدگی) صدق میکند. الکترولیت‌ها یکی از اصلی ترین دلایل سالم بودن آب سخت برای شماست. علم ثابت کرده است که الکترولیتها نقش مهمی ‌در سلامتی ما دارند. اگر الکترولیتی به بدن خود نرسانید ‌این اثرات در شما پدیدار می‌شوند: ضربان قلب نامنظم،ضربان قلب سریع،خستگی،بی حالی،تشنج،حالت تهوع،استفراغ،اسهال یا یبوست،گرفتگی کمر،گرفتگی عضلات،ضعف عضلانی،گیجی ، سردردها،بی حسی و گزگز لازم به ذکر است الکترولیتها مواد معدنی هستند که هنگام حل شدن در آب‌، بار الکتریکی دارند.