(9945 منتجًا متوفرة)
مبادل الحرارة هو جهاز هندسي يحول الطاقة الحرارية بين سائلين أو أكثر. هناك العديد من أنواع مبادلات الحرارة الصناعية المستخدمة في محطات الطاقة:
إن الاستخدام الرئيسي لمبادلات الحرارة في محطة الطاقة هو تسهيل نقل الحرارة بين سائلين. تختلف تصاميم و استخدامات مبادلات الحرارة وفقاً لنوع محطة الطاقة التي تُستخدم فيها.
أنظمة تبريد المياه
تُسخن مياه العذب عادةً عندما تمر من المكثف في محطة طاقة حرارية. يُستخدم مبادل حرارة لنقل الحرارة من المكثف إلى مياه التبريد. ثم تُرجع مياه التبريد إلى النهر أو البحيرة. في هذه الحالة، يمنع مبادل الحرارة مياه التبريد من التسخين بشكل مفرط.
السخانات الفائقة و الموفرات
في محطة طاقة بخارية، تُستخدم مبادلات الحرارة لتسخين البخار المتدفق إلى التوربين. تُوجد هذه المبادلات في المرجل وتُسمى السخانات الفائقة. يمكن للسخانات الفائقة زيادة درجة حرارة و ضغط البخار بضع مئات الدرجات. تُعد الموفرة نوعاً مختلفاً من مبادلات الحرارة التي تُوجد في محطة الطاقة. تُوجد عادةً في المرجل مثل السخان الفائق. إن وظيفتها هي استخدام الحرارة من غاز المدخنة لتسخين المياه القادمة إلى المرجل.
مبادلات الحرارة من الهواء إلى الهواء
في بعض النقاط في محطة الطاقة، قد يكون من الضروري فصل الغازين. قد يكون ذلك لمنع التلوث أو لأسباب أمنية. مثال على ذلك هو مبادلات الحرارة بين غاز المدخنة و هواء الاحتراق. في هذه الحالة، يتم نقل الحرارة من غاز المدخنة إلى هواء الاحتراق. يمكن استخدام مبادلات الحرارة لاسترداد الحرارة من غاز المدخنة و استخدامها لتسخين الهواء الوارد المستخدم للاحتراق.
محطات الطاقة التوربينية الغازية
في محطة طاقة توربينية غازية، يمكن استخدام مبادلات الحرارة في دورة مُدمجة. في الدورة المُدمجة، يتم توليد الطاقة أولاً باستخدام توربين غازي. يتم نقل بعض الحرارة المُولدة في التوربين الغازي إلى مبادل حرارة. ثم يُستخدم مبادل الحرارة لتوليد البخار لتوليد الطاقة باستخدام توربين بخاري.
تلعب مبادلات الحرارة دوراً أساسياً في توليد الطاقة. قد تساعد النصائح التالية المشترين على تحديد مبادلات الحرارة المناسبة لمحطات الطاقة الخاصة بهم:
تقييم خصائص الوسائط
خذ في اعتبارك خصائص كل من السوائل الساخنة والباردة. ابحث عن نطاقات الضغط و درجة الحرارة، ومعدلات التدفق، و الخصائص الكيميائية (التآكل، السُمّية، أو الخطر) لل سوائل. خذ في اعتبارك أيضاً ما إذا كانت السوائل غازات أو سوائل أو مُعلق صلب. ثم، اختر تصميم مبادل حرارة يمكنه التعامل مع متطلباتهم المحددة.
النظر في قيود المساحة
حدد الأبعاد الفيزيائية (الطول، والعرض، والارتفاع) لمبادل الحرارة الذي سيتناسب مع محطة الطاقة. خذ في اعتبارك أيضاً تصميم المحطة. ثم، اختر تصميم مبادل حرارة مضغوط، مثل الأنماط الصفائحية أو الغلاف و الأنبوب، إذا كانت هناك قيود في المساحة.
تقييم متطلبات الصيانة
اختر مبادل حرارة له متطلبات صيانة منخفضة إذا كان موقع محطة الطاقة يجعل من الصعب إجراء صيانة منتظمة. خذ في اعتبارك التصاميم الموثوقة مثل وحدات الغلاف و الأنبوب. تأكد من أن مبادل الحرارة المُختار له أيضاً مكونات قابلة للوصول للسهولة في الخدمة و الفحص.
مُراعاة قيود الميزانية
عند التصميم على مبادل حرارة لمحطة طاقة، تُعد الميزانية اعتباراً هامًا. حدد ميزانية لشراء و تركيب مبادل الحرارة. ثم، أعطي الأولوية للإنفاق على الوحدات التي ستُعزز أداء محطة الطاقة. خذ في اعتبارك التكاليف على المدى الطويل (تكاليف الطاقة و الصيانة) لمبادل الحرارة، و ليس فقط سعر الشراء المُقدم.
س1. ما هي اتجاهات سوق مبادلات الحرارة؟
ج1. وفقاً لتقارير السوق، كانت قيمة سوق مبادلات الحرارة العالمية 25.92 مليار دولار في عام 2021 ومن المتوقع أن تصل إلى 39.34 مليار دولار بحلول عام 2031، مسجلاً معدلاً سنوياً مُركباً للنمو يبلغ 4.5% من عام 2022 إلى عام 2031. تتضمن بعض الاتجاهات الرئيسية محطات الطاقة ذات مبادلات الحرارة المضغوطة، و مبادلات الحرارة الذكية، و مبادلات الحرارة المستدامة.
س2. ما هي الاختلافات بين المكثفات و السخانات في مبادلات الحرارة في محطات الطاقة؟
ج2. تتمثل وظيفة المكثف في إزالة الحرارة من بخار وتحويله إلى سائل. كما أنه يُطلق الحرارة إلى وسط التبريد، عادةً ما يكون ماء أو هواء. من الجهة الأخرى، يتلقى السخان الحرارة من سائل ساخن عادةً ما يكون من المرجل. ينقل الحرارة إلى سائل آخر عادةً ما يكون ماء مُستخدم للتسخين.
س3. ما هو الفرق بين مبادلات الحرارة الصفائحية و الأنبوبية؟
ج3. تُستخدم مبادلات الحرارة الصفائحية بشكل رئيسي في تطبيقات السباكة بينما تُستخدم مبادلات الحرارة الأنبوبية بشكل رئيسي في التطبيقات الصناعية. تُعد مبادلات الحرارة الأنبوبية أيضاً أكبر في المساحة مقارنةً بمبادلات الحرارة الصفائحية المضغوطة. يمكن تصنيف مبادلات الحرارة إلى التدفق المضاد، و التدفق المتبادل، و الأنبوب الغلاف، و تُستخدم بشكل رئيسي في صناعات محطات الطاقة.