1. خصائص الوسط

قبل اختيارمبادل حراري لوحيمن الضروري تحليل التركيب الكيميائي لوسيط التبادل الحراري للكشف عن أي مواد أكالة، مثل الأحماض (حمض الكبريتيك، حمض الهيدروكلوريك)، والقلويات (هيدروكسيد الصوديوم)، أو الأملاح (كلوريد الصوديوم). على سبيل المثال، في المصانع الكيميائية، قد تحتوي السوائل العادمة على تركيزات منخفضة من حمض الهيدروكلوريك (0.5%-1%) وأملاح الأحماض العضوية. يساعد التحليل الكيميائي الدقيق في اختيار المادة المناسبة، مثل ألواح سبائك التيتانيوم، لمقاومة التآكل.

في صناعات مثل تصنيع الأغذية، حيث تكون قيمة الرقم الهيدروجيني للوسط قريبة من التعادل (مثل إنتاج الزبادي)، تكفي ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ، مما يضمن نقلًا حراريًا مثاليًا وعمرًا أطول. إضافةً إلى ذلك، يُعدّ الكشف عن الشوائب في الوسط، مثل الجسيمات الصلبة، أمرًا بالغ الأهمية لمنع ترسبها على سطح اللوح، الأمر الذي قد يُقلل من الكفاءة.

2. ظروف درجة الحرارة

يُعدّ قياس درجات حرارة مدخل ومخرج وسيط التبادل الحراري بدقة أمرًا بالغ الأهمية. ففي أنظمة التدفئة، على سبيل المثال، قد تتراوح درجة حرارة الماء الساخن بين 100 و120 درجة مئوية، ثم تنخفض إلى ما بين 70 و80 درجة مئوية بعد التبادل الحراري. ويُعدّ فهم تقلبات درجات الحرارة أمرًا حاسمًا لاختيار نموذج مبادل حراري قادر على التعامل مع هذه التغيرات الكبيرة دون المساس بسلامته الهيكلية.

3. ظروف الضغط

يُعدّ الحفاظ على ضغط تشغيل المبادل الحراري ضمن النطاق المُصنّف أمرًا بالغ الأهمية للسلامة. فعلى سبيل المثال، في مصافي البترول، حيث قد يصل ضغط السوائل إلى 1.5 ميجا باسكال، يضمن اختيار مبادل حراري ذي تصنيف أعلى من هذه القيمة التشغيل الآمن. كما أن مراقبة تقلبات الضغط، لا سيما في الأنظمة المزودة بمضخات، ضرورية لتجنب تلف موانع التسرب وضمان الاستقرار.

4. خصائص التدفق

يؤثر معدل التدفق بشكل مباشر على كفاءة التبادل الحراري وانخفاض الضغط في النظام. ففي الأنظمة الصغيرة، مثل وحدات التكييف والتهوية التجارية، قد يكون التدفق بضعة أمتار مكعبة في الساعة، بينما قد يصل في الأنظمة الصناعية الكبيرة إلى آلاف الأمتار المكعبة في الساعة. ويضمن استقرار التدفق أداءً ثابتًا للتبادل الحراري.

5. العوامل البيئية الخارجية

يجب مراعاة مساحة التركيب والظروف البيئية المحيطة، مثل درجة الحرارة والرطوبة ومصادر الاهتزاز. فعلى سبيل المثال، في المساحات الضيقة كغرف محركات السفن، يُعدّ استخدام نموذج مبادل حراري صغير الحجم ضروريًا ليتناسب مع البيئة مع توفير مساحة للصيانة.

خاتمة

من خلال مراعاة خصائص الوسط، وظروف درجة الحرارة والضغط، وخصائص التدفق، وبيئة التركيب، يتم تحديد الحل الأمثلمبادل حراري لوحييمكن اختيارها لضمان التشغيل الفعال وطويل الأمد.