مبادل حراري: الفرق بين النسختين

'''المبادل الحراري''' هو جهاز يُستخدم لتغيير [[درجة حرارة]] [[مائع|الموائع]] عن طريق تمريرها في أنابيب تتخلل وسط آخر.<ref>{{citeمرجع bookكتاب |titleعنوان=Eckert animal physiology: mechanisms and adaptations |lastالأخير=Randall |firstالأول=David J. |author2مؤلف2=Warren W. Burggren |author3مؤلف3=Kathleen French |author4مؤلف4=Roger Eckert |yearسنة=2002 |publisherناشر=Macmillan |isbn=0-7167-3863-5 |pageصفحة=587}}</ref><ref>[http://www.epa.gov/oar/oaqps/eog/course422/ce6b3.html Air Pollution Control Orientation Course]from website of the Air Pollution Training Institute {{وصلة مكسورة|date= يناير 2018 |bot=JarBot}} {{Webarchive|url=httphttps://web.archive.org/web/20121023223055/http://www.epa.gov/oar/oaqps/eog/course422/ce6b3.html |date=23 أكتوبر 2012}}</ref><ref>{{cite journal | author = Kee Robert J. | year = 2011 | title = The design, fabrication, and evaluation of a ceramic counter-flow microchannel heat exchanger | url = | journal = Applied Thermal Engineering | volume = 31 | issue = 11| pages = 2004–2012 | doi=10.1016/j.applthermaleng.2011.03.009|display-authors=etal}}</ref> يكون الوسط الآخر عالي الحرارة إذا أردنا رفع [[درجة حرارة]] السائل أو الغاز المرغوب رفع حرارته. كما يمكن تبريد السائل أو الغاز المطلوب تبريده بتمريره في [[أنبوب|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 ([[فريونكلوروفلوروكربون|الفريون]]) فيتم بذلك تبريد [[هواء]] الغرفة. كذلك ''رادياتير'' [[سيارة|السيارة]] وهو عبارة عن مبرد لمياه [[آلة تبريد|تبريد]] [[محرك|المحرك]]، وذلك عن طريق مرور المياه الساخنة داخل أنابيب نحاسية لها زعانف لتشتيت الحرارة إلى الهواء الجوي عن طريق مروحة توضع أمام زعانف الرادياتير لطرد الحرارة للخارج وتبريد مياه الراديتر.

يُستخدمُ المبادل الحراري كثيرًا وعلى نطاقٍ كبيرٍ في [[محطة توليد كهرباءطاقة كهربائية|محطات القوى الكهربائية]] التي تعمل [[طاقة نووية|بالطاقة النووية]]. ويقع المبادل الحراري بين دائرتين للمياه، الدائرة الأولى تسمى '''الدائرة الرئيسية،''' تأتي إليه من غلاية [[مفاعل نووي|المفاعل النووي]] المحتوية على قضبان [[يورانيوم|اليورانيوم]] وتكون [[درجة حرارة|درجة حرارتها]] نحو 500 درجة مئوية. والدائرة الثانية الخارجة من المبادل الحراري تسمى '''الدائرة الثانوية'''، يدخلها ماء بارد لغرض تسخينه في المبادل الحراري، فترتفع درجة حرارة الماء بالتبادل الحراري مع ماء الدائرة الرئيسية الساخن وترتفع إلى 480 درجة مئوية. ويخرج الماء الساخن من الدائرة الثانوية ليتحول إلى بخارٍ ذو [[ضغط]]ٍ عالٍ يصلُ إلى 380 [[ضغط جوي]] ويُديرُ ذلك البخار [[عنفة|توربين]] والذي بدوره يُديرُ [[مولد كهربائي|المولد الكهربائي]]، بذلك ينتج [[تيار كهربائي|التيار الكهربائي]] الذي نقوم بتوزيعه على البيوت والمصانع عن طريق [[شبكة كهربائية|شبكة الكهرباء]].

تستخدم المبادلات الحرارية أيضًا في الصناعات الغذائية كعملية [[بسترة]] الألبان والعصائر. لهذا تعتمد فكرة المبادل الحراري الأساسية على مرور وسطين سائل وسائل أو سائل وغاز أو غاز وغاز داخل أنابيب أو ألواح بحيث يكون كل وسط بمعزلٍ عن الآخر، وتتم مبادلة الحرارة من خلال جدار المبادل الحرارى وبما لا يسمح باختلاط الوسطين. وللمبادلات الحرارية طرق مختلفة منها المتوازي والمعكوس ولكل واحدٍ غرضٍ للوصولِ إلى عملية التبادل الحراري. كما تستعمل المبادلات الحرارية في [[مصفاة (توضيح)|مصافي النفط]] على نطاقٍ كبير.

بالنسبة لما وصفناه أعلاه بشأن دائرتي [[مفاعل نووي|المفاعل النووي]] حيث يحدث التبادل الحراري بين ماء الدائرة الرئيسية الساخنة وماء الدائرة الثانوية التي يُشغل بخارها [[توربينعنفة|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.

# المعدات التي تسمح بتجميد وذوبان حالة سائلة أو بخار بفضل جدار تبريد تحت النقطة الثلاثية من السائل و تستخدم هذه الأجهزة لضمان فصل العديد من الاجسام ، وضمان تخزين [[طاقة حرارية|الطاقة الحرارية]] ( تخزين الجليد )، وإنتاج حالة صلبة لمختلف الاستخدامات.

[[توصيل حراري|التوصيل الحراري]](conduction) الذي يمثل التبادلات من خلال الجدران (في معظم الأحيان جدران معدنية)

[[حمل حراري|الحمل الحراري]](convection )، الذي يمثل التبادلات بين السوائل والجدران

[[إشعاع|الإشعاع]](influence) الذي يمثل التبادلات الإشعاعية بين السوائل والجدران (خصوصا الأشعة تحت الحمراء) على الرغم من أن هذا الأخير هو في كثير من الأحيان لايذكر (لأنه لا يؤخذ في عين الاعتبار إلا التشغيل في درجة حرارة عالية).