1. الفرضية الأساسية:
عزل السوائل (الوضع السائد)تقوم معظم أجهزة التبادل الحراري الصناعية والخارجية بفصل السوائل الساخنة والباردة بشكل صارم من خلال جدران صلبة ذات موصلية حرارية عالية (مثل جدران الأنابيب المعدنية والألواح المعدنية المموجة) لتجنب خلط وتلوث السائلين، والسماح فقط بنقل الحرارة عبر الجدار؛ في عدد قليل من السيناريوهات الخاصة (مثل أبراج التبريد)، يتم استخدام التبادل الحراري لخلط السوائل بالتلامس المباشر، ولكن يجب استيفاء متطلبات العملية الخاصة بقابلية خلط السوائل.
2. القوة الدافعة
القوة الدافعة: فرق درجة الحرارة (ΔT)القوة الدافعة الأساسية لنقل الحرارة هي الفرق في درجة الحرارة بين السوائل الساخنة والباردة. كلما زاد الفرق في درجة الحرارة، زاد معدل انتقال الحرارة. وطالما أن هناك فرق في درجة الحرارة بين السائلين، فإن انتقال الحرارة سيحدث تلقائيًا حتى يقترب فرق درجة الحرارة بين السائلين من الصفر ويتم الوصول إلى التوازن الديناميكي، وعند هذه النقطة يتوقف نقل الحرارة الفعال بشكل أساسي.
3. العملية الأساسية
العملية الأساسية:ثلاث خطوات-نقل الحرارة إذا أخذنا المبادل الحراري غير المباشر الأكثر استخدامًا كمثال، يتكون نقل الحرارة من ثلاث خطوات متتالية، ولا يمكن إغفال أي منها:
- نقل الحرارة بالحمل (المائع → الجدار): عندما يتدفق مائع ذو درجة حرارة عالية-على جانب واحد من الجدار، تصطدم جزيئات المائع بالجدار وتنقل الحرارة إلى الجدار. وفي الوقت نفسه، يقوم التدفق العياني للسائل (الاضطراب) بنقل الحرارة الداخلية إلى الجدار بشكل مستمر. كلما كان معدل التدفق أسرع وكان الاضطراب أقوى، زادت كفاءة نقل الحرارة.
- التوصيل الحراري (داخل الجدار): يتم توصيل الحرارة من الجدار الجانبي ذو درجة الحرارة المرتفعة- إلى الجدار الجانبي ذو درجة الحرارة المنخفضة-من خلال الاهتزاز الجزيئي لمادة الجدار الصلبة. تؤثر الموصلية الحرارية لمواد الجدار (مثل النحاس والألومنيوم، التي تتمتع بموصلية حرارية أفضل من الفولاذ المقاوم للصدأ) وسمك الجدار ودرجة التلوث بشكل مباشر على كفاءة التوصيل.
- نقل الحرارة بالحمل (الجدار → السائل): ينقل الجدار الجانبي ذو درجة الحرارة المنخفضة- الحرارة إلى جزيئات السائل ذات درجة الحرارة المنخفضة- القريبة من الجدار. يقوم السائل ذو درجة الحرارة المنخفضة- بنقل الحرارة من خلال تدفقه، مما يحافظ على اختلاف درجة الحرارة بين الجدار والسائل ويضمن نقل الحرارة بشكل مستمر.
4. توازن الطاقة
توازن الطاقة:الحفاظ على الحرارة في ظل الظروف المثالية (تجاهل كمية صغيرة من فقدان الحرارة)، يكون إجمالي الحرارة المنبعثة من مائع-درجة الحرارة المرتفعة مساويًا لإجمالي الحرارة التي يمتصها مائع درجة الحرارة المنخفضة-، وهو ما يتوافق مع قانون الحفاظ على الطاقة. ومع انتقال الحرارة، تنخفض درجة حرارة مائع درجة الحرارة المرتفعة-تدريجيًا بينما تزيد درجة حرارة مائع درجة الحرارة المنخفضة-تدريجيًا، ويضيق فرق درجة الحرارة بين الاثنين تدريجيًا، وبالتالي تقليل معدل انتقال الحرارة.
ملحق
الاختلافات في مبادئ العمل لثلاثة أوضاع رئيسية للتبادل الحراري استنادًا إلى فئات منتجات التصدير الشائعة، تختلف مبادئ العمل للأنواع المختلفة من أجهزة التبادل الحراري قليلاً. التصنيفات الأساسية هي كما يلي:
- نوع الجدار-غير المباشر:
الأكثر استخدامًا (مثل نوع القشرة والأنبوب، والمبادل الحراري اللوحي)، والذي يفصل السوائل الساخنة والباردة من خلال جدران صلبة وينقل الحرارة في الخطوات الثلاث المذكورة أعلاه. لا تختلط السوائل وهي مناسبة لمعظم السيناريوهات الصناعية.
- التجديد:
استخدام جسم تخزين الحرارة الصلب (مثل الطوب الحراري) كوسيط متوسط، و-درجة حرارة عالية ومنخفضة-يتم تدفق السوائل بالتناوب عبر جسم تخزين الحرارة لتحقيق تخزين الحرارة وإطلاقها، وهو ما يناسب سيناريوهات مثل -استرداد الحرارة المهدرة للغازات ذات درجة الحرارة المرتفعة؛
- النوع المختلط:
يتم خلط السوائل الساخنة والباردة مباشرة عند التلامس، مما يؤدي إلى كفاءة عالية في نقل الحرارة وبنية بسيطة. إنها مناسبة فقط للسيناريوهات التي يُسمح فيها بخلط السوائل (مثل أبراج التبريد ومكثفات الرش).
إذا كنت تريد معرفة المزيد عن وحدات المبادلات الحرارية أو كنت مهتمًا بالشراء، فيرجى إرسال بريد إلكتروني إلى 9988xiaoshuai@gmail.com، وسنقوم بالرد عليك في الوقت المناسب بعد رؤية الرسالة!
فريق محترف
تم تجهيز شركتنا بفريق خدمة ما بعد البيع-عالٍ الجودة-يضم طاقمًا فنيًا أساسيًا، وسيقدم تعليقات في الوقت المناسب عند تلقي إشعارات معلومات الخدمة من المستخدمين.
التسليم 7x24 ساعة
توفر شركتنا الدعم الفني المجاني للمنتجات التي نبيعها وتنظم التدريب الفني للموظفين المعنيين.
