ما هو المبادل الحراري وكيف يعمل؟

أ مبادل حراري هو جهاز يستخدم لنقل الحرارة، ووظيفته الأساسية هي نقل الحرارة من سائل إلى آخر. عادةً لا يتلامس السائلان بشكل مباشر، ولكن يتم نقل الحرارة عبر جدار المبادل الحراري. تستخدم المبادلات الحرارية على نطاق واسع في صناعات مثل الصناعة والبناء والصناعات الكيماوية والطاقة وما إلى ذلك، مثل تكييف الهواء وأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء ومحركات السيارات وأنظمة التبريد وما إلى ذلك.

مبدأ عمل المبادل الحراري:
فصل سائلين: تم تصميم المبادل الحراري بحيث يحدث انتقال الحرارة بين سائلين، وعادة ما يتدفق هذان السائلان عبر أنابيب أو قنوات مختلفة لتجنب الاتصال المباشر. يتم نقل الحرارة من سائل إلى آخر من خلال الجدار أو الغشاء المعدني للمبادل الحراري.

نقل الحرارة: أثناء عملية التدفق، يتم نقل حرارة أحد السوائل إلى الجدار، ويتم نقل الحرارة الموجودة على الحائط إلى السائل الآخر. بهذه الطريقة، ينقل السائل ذو درجة الحرارة الأعلى الحرارة إلى السائل ذي درجة الحرارة المنخفضة، مما يتسبب في تغير درجة حرارة السائلين.

عملية التبادل الحراري: اعتمادًا على نوع المبادل الحراري، يمكن أن تكون عملية التبادل الحراري أوضاع تدفق مختلفة مثل التدفق المتوازي أو التدفق المعاكس أو التدفق المتقاطع.

التدفق المتوازي: يتدفق السائلان في نفس الاتجاه، ويكون انتقال الحرارة أقل.
التيار المعاكس: يتدفق سائلان في اتجاهين متعاكسين، مع أقوى تأثير للتبادل الحراري وأعلى كفاءة في نقل الحرارة.
التدفق المتقاطع: يتدفق السائل بشكل عمودي أو متقاطع، وهو مناسب لبعض المناسبات الخاصة.

أنواع المبادلات الحرارية:
المبادل الحراري ذو الغلاف والأنبوب: هذا هو النوع الأكثر شيوعًا، ويتكون بشكل عام من مجموعة من الأنابيب والقشرة. يتدفق أحد السائلين عبر الأنبوب ويتدفق الآخر داخل القشرة. تُستخدم المبادلات الحرارية ذات الغلاف والأنبوب بشكل شائع في صناعات البتروكيماويات وتكييف الهواء والتبريد.

المبادل الحراري اللوحي: يتكون من صفائح معدنية متعددة، وتتكون بين الصفائح قنوات متعددة للسوائل. يتدفق السائل على طول سطح اللوحة للتبادل الحراري. تتمتع المبادلات الحرارية اللوحية بكفاءة عالية في نقل الحرارة وتستخدم على نطاق واسع في الهندسة الكيميائية وتجهيز الأغذية وغيرها من المجالات.

مبادل حراري مبرد بالهواء: استخدم الهواء كوسيلة تبريد لإبعاد الحرارة عن السائل الساخن. يشيع استخدامها في مشعات السيارات وأبراج التبريد وما إلى ذلك.

المبادل الحراري ذو الزعانف: قم بزيادة مساحة سطح التبادل الحراري عن طريق إضافة زعانف لتحسين كفاءة التبادل الحراري. يشيع استخدامها في المعدات الصغيرة مثل مكيفات الهواء وأنظمة تبريد السيارات وما إلى ذلك.

تطبيقات المبادلات الحرارية:
التبريد الصناعي: تولد العديد من العمليات الصناعية الكثير من الحرارة التي تحتاج إلى تبريد بواسطة المبادلات الحرارية.
تكييف الهواء والتدفئة والتهوية وتكييف الهواء: تستخدم المبادلات الحرارية في أنظمة التبريد والتدفئة لنقل الحرارة من مكيفات الهواء أو سخانات المياه أو غيرها من المعدات.
استعادة الطاقة: تُستخدم المبادلات الحرارية في العديد من أنظمة الطاقة لاستعادة الحرارة المهدرة والاستفادة منها.
أنظمة تبريد السيارات: تستخدم لتبريد محركات المركبات لضمان بقاء المحرك في درجة حرارة التشغيل المناسبة.

SC-1000 333.2*299.7 مللي متر ملف مكثف لمبادل حراري ذو قناة صغيرة للثلاجة