المبادلات الحرارية

^مقدّمة:

المبادل الحراري هو جهاز يقوم بنقل الطاقة الحرارية بين مائعين، ومن الجدير بالذكر أن درجة حرارة السوائل تتغير عند الدخول والخروج من المبادل الحراري، لكن الطاقة الحرارية للسائلين تبقى ثابتة، وقد تكون المبادلات الحرارية مباشرة، لا يحث فيها اختلاط للموائع التي تتبادل الحرارة، وغير مباشرة إذا حدث اختلاط للمائع الساخن مع البارد ونتج عنهما سائل متوسط درجة الحرارة. ^

**أشكال المبادلات الحرارية:**

& تتوفر المبادلات الحرارية بأشكل وأحجام مختلفة وتستخدم بشكل واسع في كثير من المجالات، ويختلف شكلها حسب التطبيق المستخدم، وحسب السعة الحرارية المطلوبة، وفي الشكل التالي مجموعة من الأشكال الأكثر انتشاراً للمبادلات الحرارية، وهي بالترتيب من اليسار إلى اليمين، الأنابيب والعلبة، المباد الصفائحي، التدفق المفتوح.

 الشكل 1: أشكال المبادلات الحرارية

في المبادل الحراري من شكل الأنابيب والعلبة، يتدفق السائل الأول عبر مجموعة من الأنابيب، أما السائل الثاني يشغل الفراغ بين الأنابيب والغطاء ويجري بشكل موازي للأنابيب أو معاكس لهم.

يتشكل المبادل الحراري الصفائحي من صفائح متموجة تتوضع فوق بعضها ويسير المائعان ضمن هذه التموجات بين الصفائح دون أن يحدث أي اختلاط لهما.

تستخدم مبادلات التدفق المفتوح بشكل عام في عمليات تدفئة وتبريد الهواء في المبخرات والمكثفات، يتم فيها جريان الهواء ضمن أنبوب التدفق الرئيسي، وخلال تدفقه يتبادل الحرارة مع سطح الأنبوب، حيث يجري المائع الثاني في مناطق محددة على طول مجرى الأنبوب الرئيسي، وكلما زادت هذه المساحة زادت كمية الحرارة المتبادلة، ويعتبر مردود هذه المبادلات قليل مقارنة مع غيرها.