هل فكرت يومًا في كيفية حدوث الأمور في حياتنا اليومية؟ على سبيل المثال، هل سألت نفسك يومًا كيف يبقي الثلاجة طعامك باردًا أو كيف يعمل التكييف على تبريد منزلك خلال أشهر الصيف الحارة؟ مبادل الحرارة المبرد بالهواء هو جهاز مهم يؤدي دورًا قيمًا في التبريد. ريش متخصص في تصنيع هذه الأجهزة الفريدة، لذا دعنا نتعرف أكثر على المفاهيم الأساسية لمبادلات الحرارة المبردة بالهواء ووظائفها التي تجعلنا نشعر بالأمان.
نظرة عامة على مبادلات الحرارة المبردة بالهواء
مقاييس الحرارة التي تبرد بالمروحة هي قطع معدات فريدة لتبريد السوائل الساخنة سواء كانت سائلة مثل الزيت أو الماء. تعمل عن طريق مرور السائل الساخن عبر أنابيب داخل الضغط المنخفض. بينما يمر السائل الساخن عبر هذه الأنابيب، يتم النفخ بالهواء من الخارج لتبريد السائل. لذلك فإن هذه الأجهزة تحتوي عادة على عدد كبير من الأنابيب وتكون مزودة أحيانًا بشرائح. الشرائح مشابهة للأجنحة الصغيرة، وتساعد في توزيع الحرارة. يمر السائل الساخن عبر الأنابيب والهواء فوق الشرائح الخارجية، على التوالي، للتخلص من الحرارة.
كيف يساعد الهواء في التبريد؟
المناقشة ذات أهمية استثنائية في عملية التبريد لهذه المبادلات الحرارية. عندما يمر السائل الساخن عبر الأنابيب، تسخن هذه الأنابيب. ثم تنقل الحرارة إلى الألواح الخارجية. يتم نقل هذه الحرارة إلى الهواء المحيط بواسطة الشفرات. إنها مثل النفخ على شوربة ساخنة لتبريدها - يقوم الهواء بأخذ الحرارة من الشوربة! في غياب الهواء، قد لا تنتقل الحرارة ويبقى السائل الساخن ساخناً.
كيف يعمل انتقال الحرارة؟
يمكن أن يكون من الشائع جدًا التحدي في تغيير أو تبادل الحرارة! يعتمد المسافة التي تنتقل بها الحرارة من مكان إلى آخر على العديد من العوامل الأخرى. وهذا يتضمن درجة حرارة السائل، ودرجة حرارة الوسط وكذلك سرعته. بشكل عام، فإن درجات حرارة الوسط المنخفضة ستستهلك المزيد من الحرارة، وبوضوح فإن سرعة تدفق الوسط تؤثر أيضًا. تأثير التوازنات وتصميم الأنابيب والتخطيط (الشكل) على أداء مبادل الحرارة مهم أيضًا. بالإضافة إلى ذلك، يجب تصميم مبادل الحرارة الخاص بك بشكل صحيح لكي يعمل بكفاءة وفعالية.
مكونات مبادلات الحرارة المبردة بالهواء
تختلف أطراف التبادل الحراري المبردة بالهواء بشكل كبير من نظام إلى آخر بناءً على التطبيق، ومع ذلك، فإن لديهم جميعًا بعض العناصر القياسية. هناك أنابيب تحتوي على تدفق سائل ساخن داخلها عبر التبادل الحراري، كما قلنا. توفر الأشرطة الموجودة على الخارج لهذه الأنابيب المساعدة في تبريد السائل عن طريق تبادل الحرارة مع الهواء. غالبًا ما تكون الأشرطة مصنوعة من مواد ذات إجراء حراري عالٍ. يستخدم بعض مبادلات الحرارة أيضًا مراوح تعمل على النفخ بالهواء فوق الأشرطة، مما يحسن من تأثير التبريد. قد يكون هناك أيضًا قنوات توجه تدفق الهواء لضمان مرور الهواء حيث يجب أن يمر. قد تكون هناك عناصر إضافية في النظام، مثل مضخات وصمامات التحكم، لمساعدة إدارة تدفق السائل والحفاظ على التشغيل السلس.
المزايا والعيوب لمبادلات الحرارة المبردة بالهواء
كما هو الحال في أي شيء آخر، فإن مبادلات الحرارة التي تعمل بالتبريد الهوائي لها مزايا وعيوب يجب أن نأخذها في الاعتبار. الميزة لهذه الأجهزة هي أنها تعمل دون الحاجة إلى كمية كبيرة من الماء. لذلك يمكن استخدامها في المناطق التي يكون من الصعب أو باهظ التكلفة فيها توفير المياه. لا تحتاج إلى القلق بشأن توفير مصدر للمياه أو تصريفها، وبالتالي فهي أسهل في التركيب والصيانة مقارنة بالأنظمة التي تستخدم الماء لتبريد السائل - وهذا يوفر الوقت والمال. ومع ذلك، لديها أيضًا عيوبها. على الرغم من أن الأنظمة التي تعتمد على تبريد الماء يمكنها توزيع الحرارة بطريقة أكثر فعالية، إلا أن مبادلات الحرارة التي تعمل بالتبريد الهوائي لا تستطيع ذلك. كما يمكن أن تكون أكثر ضجيجًا بسبب المراوح المطلوبة لدفع الهواء عبر الألواح، مما قد يكون مشكلة في البيئات الصامتة. أخيرًا، هذه مبادلات الحرارة ليست فعالة جدًا في تبريد السوائل في المناطق الحارة - لأن الهواء ببساطة لا يبرد بما يكفي لإزالة الكمية المناسبة من الحرارة من السائل الأصلي.