مبادل حراري

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث
مبادل حراري

المبادل الحراري هو مكوَّن يستخدم لتغيير درجة حرارة الموائع عن طريق تمريرها في أنابيب تتخلل وسط آخر. يكون الوسط الآخر عالي الحرارة إذا أردنا رفع درجة حرارة السائل إو الغاز المرغوب رفع حرارته. كما يمكن تبريد السائل أو الغاز المطلوب تبريده بتمريره في أنابيب تمر في وسط آخر درجة حرارته منخفضة. عملية انتقال الحرارة من وسط إلى وسط آخر تسمي تبادل حراري . والجهاز الذي تتم فيه العملية يسمى مبادل حراري . فمثلا جهاز تكييف الهواء عبارة عن مبادل حراري يقوم بتغيير درجة حرارة الغرفة عن طريق مرور الهواء من خلال أنابيب تحمل غاز التبريد الباردة (الفريون) فيتم تبريد بذلك تبريد هواء الغرفة. كذلك رادياتير السيارة وهو عبارة عن مبرد لمياة تبريد المحرك، وذلك عن طريق مرور المياة الساخنة داخل أنابيب نحاسية لها زعانف لتشتيت الحرارة إلى الهواء الجوي عن طرق مروحة توضع أمام زعانف الرادياتير لطرد الحرارة للخارج وتبريد مياه الراديتر.

أستخداماته[عدل]

مبادل حراري يستخدم في الصناعات الكيماوية.
مبادل الحرارة الأنبوبي يستعمل في المعامل.

يستخدم المبادل الحراري كثيرا وعلى نطاق كبير في محطات القوى الكهربائية التي تعمل بالطاقة النووية. ويقع المبادل الحراري بين دائرتين للمياه. الأولى وتسمى الدائرة الرئيسية وهي تأتي إليه من غلاية المفاعل النووي المحتوية على قضبان اليورانيوم وتكون درجة حرارتها نحو 500 درجة مئوية. والدائرة الثانية الخارجة من المبدل الحراري تسمى الدائرة الثانوية، يدخلها ماء بارد لغرض تسخينه في المبدل الحراري، فترتفع درجة حرارة الماء بالتبادل الحراري مع ماء الدائرة الرئيسية الساخن وترتفع إلى 480درجة مئوية. ويخرج الماء الساخن من الدائرة الثانوية ليتحول إلى بخار ذو ضغط عالي يصل إلى 380 ضغط جوي ويدير توربينا يدير بدوره المولد الكهربائي. بذلك ينتج التيار الكهربائي الذي نقوم بتوزيعه على البيوت والمصانع عن طريق شبكة الكهرباء.

تستخدم المبادلات الحرارية أيضا في الصناعات الغذائية كعملية بسترة الألبان والعصائر. ولهذا فالمبادل الحراري تعتمد فكرته الأساسية على مرور وسطين سائل وسائل أو سائل وغاز أو غاز وغاز داخل أنابيب أو ألواح بحيث يكون كل وسيط بمعزل عن الآخر، وتتم مبادلة الحرارة من خلال جدار المبادل الحرارى وبما لا يسمح باختلاط الوسطين. وللمبادلات الحرارية طرق مختلفة منها المتوازى والمعكوس ولكل واحد غرض للوصول إلى عملية التبادل الحراري. كما تستعمل المبادلات الحرارية في مصافي النفط على نطاق كبير.

وبالنسبة لما وصفناه أعلاه بشأن دائرتي المفاعل النووي حيث يحدث التبادل الحراري بين ماء الدائرة الرئيسية الساخنة وماء الدائرة الثانوية التي يُشغل بخارها التوربين، نقوم بهذا العزل بين مائي الدائرتين وذلك لأن ماء الدائرة الرئيسية تكون مشعة وضارة للإنسان. ويكون الماء في الدورة الرئيسية التي تلامس قضبان اليورانيوم في دورة مغلقة لا يصح لها الاختلاط بمياه أخرى لمنع التلوث بالإشعاع.

اقرأ أيضا[عدل]

Science.jpg هذه بذرة مقالة عن الفيزياء تحتاج للنمو والتحسين، فساهم في إثرائها بالمشاركة في تحريرها.