مبدأ عمل المبادلات الحرارية في معدات التبريد ومجالات تطبيقها

هل تساءلت يومًا كيف تستطيع الثلاجات الحفاظ على برودة طعامنا؟ إنها عملية رائعة. مبادل حراري يعد هذا العنصر من العناصر الأساسية لهذا النظام. تستكشف هذه المقالة كيفية عمل المبادلات الحرارية من إنتاج شركة Zhuoli والدور الذي تلعبه في الحفاظ على طعامنا طازجًا وآمنًا. 

كيف تعمل المبادلات الحرارية؟  

المبادل الحراري هو جهاز يساعد في نقل الحرارة من سائل إلى آخر دون خلطهما معًا. المبخر في الثلاجة والمكثف في الثلاجة هما المبادلان الحراريان اللذان يجعلان هذه العملية ممكنة. هذا يبث فئته / وحدته إلى وحدة التحكم ومن ثم داخل هذا منطقيًا ما يفعله كل منهما بالفعل. 

تحتوي منطقة المبخر على أول جزء من هذا الجزء المكون من قسمين. هنا، يدور سائل خاص يُعرف باسم المبرد ويمتص حرارة الطعام الموجود فيه. بعد امتصاص الحرارة بواسطة المبرد، يتحول من سائل إلى غاز. لذا فهناك سبب للقيام بذلك، فهو يبرد الطعام بفعالية. ثم يتم ضغط الغاز، مما يعني فقط ضغطه في منطقة أصغر ثم ينتقل إلى الجزء التالي من النظام المسمى المكثف. 

الآن، دعوني أقدم لكم المكثف. يطلق الغاز الساخن الخارج من المبخر الحرارة إلى محيطه ويعود إلى شكل سائل. وهذا بدوره يبرد الهواء داخل الثلاجة، مما يبقيه عند درجة حرارة منخفضة. هناك، يتم إطلاق الحرارة التي كانت في الغاز إلى محيطه (في الغالب فقط هواء المطبخ). عندما يبرد المبرد بدرجة كافية ليعود إلى السائل، فإنه يمر بهذه العملية مرة أخرى، من المبخر إلى الأعلى. هذه هي الدورة التي لا تنتهي أبدًا والتي تسمح لطعامنا بأن يكون باردًا فجأة. 

فوائد المبادلات الحرارية

المبادلات الحرارية رائعة حقًا ولها العديد من المزايا في تبريد الأشياء. إن قدرة هذه المبادلات الحرارية على نقل الحرارة رائعة حقًا. وهذا يعني أنها تتطلب طاقة أقل لتبريد نفس كمية الطعام مقارنة بالوحدات التي لا تتضمن مبادلات حرارية. انخفاض التكلفة: تعني هذه الكفاءة أن فواتير الكهرباء لدينا ستكون أقل. باختصار، إن انخفاض الطاقة ليس مفيدًا للبيئة فحسب (حيث يتطلب توليد الكثير من الكهرباء)، بل يعني أيضًا أن أجهزتك الأخرى مجانية للقيام بذلك. 

تساعد المبادلات الحرارية أيضًا في الحفاظ على درجة الحرارة داخل الثلاجة ثابتة، وهو هدف مهم. يمكن للنظام الحفاظ على درجة حرارة ثابتة من خلال التحكم في كمية المبرد المتدفقة عبر المبادل الحراري. هذا مهم جدًا لأنه يمنع تعفن الطعام ويجعل أطعمتنا تدوم لفترة أطول. يمكنه أيضًا الحفاظ على عمل الثلاجة بسلاسة في الوقت المناسب ويساعد في تقليل الإصلاحات حتى تحصل على عمر أطول لجهازك. 

استخدامات المبادلات الحرارية

المبادلات الحرارية: المبادلات الحرارية [تستخدم في قطاعات صناعية أخرى غير الثلاجات] على سبيل المثال، يتم استخدامها في معالجة النفط والغاز، والتخليق الكيميائي، وتوليد الطاقة وما إلى ذلك. أحد التطبيقات الأساسية في صناعة النفط والغاز هو استخدام المبادلات الحرارية لتبريد النفط والغاز الساخنين قبل نقلهما عبر خطوط الأنابيب. وبفضل عملية التبريد هذه، من الممكن ضمان نقل هذه العناصر بأمان ودون الإضرار بالآلات التي تستخدمها الشركات من هذه القطاعات. 

مساعدة البيئة

كما أنها خطوة كبيرة لإنقاذ كوكبنا من خلال استخدام المبادلات الحرارية. بالإضافة إلى ذلك، فإنها تنبعث منها كميات أقل من ثاني أكسيد الكربون أيضًا لأن كمية الطاقة المبردة المطلوبة للطعام والأماكن تقل أيضًا. ثاني أكسيد الكربون هو غاز يغير المناخ، لذا فإن أنفاسك تقل كلما أمكن ذلك، كما تؤثر على صحة كوكب الأرض. 

كما أن بعض أنظمة التبريد المتقدمة الجديدة تستبدل المواد الصناعية الضارة بمبردات طبيعية مثل الأمونيا أو ثاني أكسيد الكربون. كما أن المبردات الطبيعية صديقة للبيئة لأنها لا تسبب أي ضرر لطبقة الأوزون، وتساهم بشكل أقل في ظاهرة الاحتباس الحراري العالمي. كما أننا نتخذ خطوات للمساعدة في إنقاذ كوكبنا أيضًا دون الحاجة إلى التخلي عن تجميد السوشي. 

نوعان من المبادلات الحرارية

تم تصميم المبادلات الحرارية المختلفة لأغراض مختلفة، وتأتي جميعها بأشكال وأحجام مختلفة. وفيما يلي بعض الأنواع الشائعة: 

المبادلات الحرارية ذات الألواح والإطارات: مبادل حراري للوحة والإطار تتكون من العديد من الصفائح المعدنية المكدسة معًا. تتمتع هذه الصفائح بكفاءة عالية في توصيل الحرارة من سائل إلى آخر، وغالبًا ما تستخدم في أنظمة التدفئة/التبريد. 

المبادلات الحرارية ذات الغلاف والأنابيب (مصدر الصورة) يتكون هذا النوع من المبادلات الحرارية من غلاف كبير يحتوي على أنابيب صغيرة بداخله. وهذا يجعلها مثالية للعمليات الصناعية، حيث يمكنها نقل الحرارة بين السوائل الساخنة جدًا والباردة. 

المبادلات الحرارية المبردة بالهواء: هذه مبادل حراري مبرد بالهواء لا تستخدم الماء أو السوائل الأخرى لتبريد العناصر، بل تستخدم الهواء. وفي أغلب الأحيان، يتم استخدامها في التطبيقات الخارجية حيث لا يتوفر الماء أو لا يكون مناسبًا للاستخدام. 

يعتمد نوع المبادل الحراري الذي تريده على احتياجاتك المحددة. وسيعتمد على تطبيقك والسوائل المستخدمة ونطاق درجة الحرارة الذي تريد الوصول إليه، بالإضافة إلى مقدار المساحة التي تعمل بها. 

بهذه الطريقة يمكن تحقيق الأداء العام لنظام التبريد باستخدام المبادلات الحرارية. تساعد هذه الأجهزة في توفير الطاقة والحفاظ على البيئة دون المساس بجودة الطعام، وبالتالي يتم تخزين أطعمتنا طازجة وآمنة. ستتمكن بشكل أفضل من اتخاذ قرار مدروس بشأن احتياجاتك من التبريد ومعرفة بعض أنواع أجهزة تكييف الهواء المحمولة المتاحة من خلال التعرف على كيفية عملها.