هل فكرت يومًا في كيفية حدوث الأشياء في حياتنا اليومية العادية؟ على سبيل المثال، هل تساءلت يومًا كيف تحافظ ثلاجتك على برودة طعامك أو كيف يحافظ مكيف الهواء على برودة منزلك خلال أشهر الصيف الحارة؟ المبادل الحراري المبرد بالهواء هو قطعة مبردة من الآلات التي تلعب دورًا قيمًا في التبريد. ريتش متخصص في تصنيع هذه الأجهزة الفريدة، لذا دعنا نتعرف على المزيد حول الأفكار الأساسية للمبادلات الحرارية المبردة بالهواء ووظيفتها التي تمكننا من الشعور بالأمان.
المبادلات الحرارية المبردة بالهواء: نظرة عامة
المبادلات الحرارية التي يتم تبريدها هي قطع فريدة من نوعها من الأجهزة لتبريد السوائل الساخنة سواء كانت سائلة مثل الزيت أو الماء. تعمل مع السائل الساخن من خلال الضغط الداخلي للأنابيب. بينما يمر السائل الساخن عبر هذه الأنابيب، يتم نفخ المبادل الحراري من الخارج لتبريد السائل. لذلك، تحتوي هذه المبادلات الحرارية عادةً على قطع من الأنابيب، وغالبًا ما تكون متصلة بها موازين. المبادلات الحرارية تشبه الأجنحة الصغيرة، مما يساعد في نشر الحرارة. يمر السائل الساخن عبر الأنابيب ويمر المبادل الحراري فوق الأجنحة الخارجية، بشكل منفصل، لطرد الحرارة.
كيف يساعد الهواء على التبريد؟
إن المناقشة مهمة بشكل استثنائي في نظام التبريد الخاص بهذه المبادلات الحرارية. فمع مرور السائل الساخن عبر الأنابيب، يتم تسخين هذه الأنابيب. ثم تقوم هذه الأنابيب بنقل الحرارة إلى الأرصدة الخارجية. ويتم نقل هذه الحرارة إلى المناقشة المتداولة بواسطة الشفرات. الأمر أشبه بالنفخ على حساء ساخن لتبريده ــ حيث تزيل المناقشة الحرارة من الحساء! وفي غياب المناقشة، قد لا تهرب الحرارة ويظل السائل الساخن ساخنًا.
كيف تتم عملية انتقال الحرارة؟
قد يكون تغيير أو تبديل المبادل الحراري أمرًا صعبًا للغاية! تعتمد المسافة التي يتحرك بها المبادل الحراري من مكان إلى آخر على العديد من العوامل الأخرى. وهذا يشمل درجة حرارة السائل ودرجة حرارة السائل وسرعته. بشكل عام، ستمتص درجات حرارة السائل المنخفضة المزيد من الحرارة ومن الواضح أن سرعة السائل الأعلى تحدث فرقًا. كما أن تأثير الأرصدة وتصميم الأنبوب وترتيبه (شكله) على أداء المبادل الحراري أمر بالغ الأهمية. بالإضافة إلى ذلك، يجب تصميم المبادل الحراري الخاص بك بشكل صحيح بحيث يبرد بشكل فعال وفعال.
مكونات المبادلات الحرارية المبردة بالهواء
تختلف أنظمة المبادلات الحرارية المبردة بشكل كبير من نظام إلى آخر بناءً على تطبيقها، ومع ذلك، تحتوي جميعها على بعض المكونات القياسية. هناك أنابيب بها تدفق سائل ساخن بداخلها من خلال التبادل الحراري، كما ذكرنا. توفر الميزانيات الموجودة على الجزء الخارجي من هذه الأنابيب المساعدة في تبريد السائل عن طريق تبادل الحرارة بالتيار. تتكون الشفرات في الغالب من مواد موصلة للحرارة عالية. تستخدم بعض المبادلات الحرارية أيضًا مراوح تعمل على نفخ الهواء فوق الميزان، مما يدفع تأثير التبريد إلى الأمام. قد تكون هناك أيضًا قنوات تنسق تيار الهواء، لضمان ذهاب التيار إلى حيث يجب أن يذهب. قد تكون هناك مكونات إضافية داخل النظام، مثل المضخات وصمامات التحكم، للمساعدة في إدارة تدفق السائل والحفاظ على التشغيل السلس.
إيجابيات وسلبيات المبادلات الحرارية المبردة بالهواء
كما هو الحال مع أي شيء آخر، فإن المبادلات الحرارية المبردة بالمناقشة لها مزايا وعيوب يجب أن نأخذها في الاعتبار. تتمثل ميزة هذه الأجهزة في أنها تعمل دون الحاجة إلى الكثير من الماء. وهذا يعني أنه يمكن استخدامها في المناطق التي تجد فيها صعوبة أو تكلفة مالية لضخ المياه. لست بحاجة إلى القلق بشأن الحاجة إلى مصدر للمياه أو تسربها، لذا فهي أقل تطلبًا للتثبيت والصيانة من الأنظمة التي تستخدم المياه للتبريد - وهذا يوفر الوقت والمال. ومع ذلك، فإن لها أيضًا عيوبها. على الرغم من أن الأنظمة المبردة بالماء يمكنها تبديد الحرارة بطريقة أكثر فعالية، فإن المبادلات الحرارية المبردة بالمناقشة لا تستطيع ذلك. يمكن أن تكون أيضًا أكثر صخبًا بسبب المراوح المطلوبة لنفخ الحرارة فوق الشفرات، والتي قد تكون مشكلة في المواقف الهادئة. أخيرًا، هذه المبادلات الحرارية ليست فعالة بشكل استثنائي في التبريد في المناطق الساخنة - فالمناقشة ببساطة لا تبرد بدرجة كافية لإزالة الحرارة الكافية من السائل الأكثر سخونة.