المسترجع الحراري
مبادل الحرارة لاسترجاع الطاقة الحرارية
مبادلات الحرارة هواء-إلى-هواء
الأداء
طريقة العمل
مبادل الحرارة لاسترجاع الطاقة الحرارية، أو ما يُعرف بالـ “ريكوبيراتور”، هو مبادل حرارة هواء-إلى-هواء يستعيد الحرارة من الغازات الناتجة عن العملية ويستخدمها لتسخين الغازات الداخلة. عادةً ما تُصنع هذه المبادلات بأسطح مجنّحة. طورت شركة طه القوالب جيلًا جديدًا من المبادلات الحرارية الصفائحية لاسترجاع الحرارة، يستخدم صفائح خاصة ذات أخاديد على شكل شيفرون (Chevron) لتعزيز نقل الحرارة. بالمقارنة مع الريكوبيراتورات المجنّحة، تتميز النماذج الصفائحية لشركة طه القوالب بنسبة نقل حرارة أعلى بنسبة 30٪ ووزن أقل.
المواصفات الفنية
السيكلون هو في الأساس خزان ذو هندسة خاصة مصمم لفصل الأطوار في السوائل. المواد الشائعة المستخدمة في تصنيع هذا الخزان هي الفولاذ الكربوني مثل A516 Gr. 70. تشمل عملية التصنيع الدرفلة، تشكيل رأس الخزان (ديس هيد)، وعمليات اللحام.
الفوائد الرئيسية لمبادل الحرارة لاسترجاع الطاقة الحرارية هي:
- استرجاع الطاقة: تستعيد هذه المبادلات الطاقة من الغازات الناتجة، مما يقلل من استهلاك الطاقة الكلي.
- خفض تكاليف التشغيل: يقلل من الحاجة إلى التدفئة أو التبريد الإضافي، مما يؤدي إلى خفض كبير في تكاليف التشغيل.
- سهولة التركيب والتشغيل: تتميز الريكوبيراتورات بسهولة نسبية في التركيب والتشغيل.
- عدم التلوث المتبادل: نظرًا لفصل مجرى الهواءين تمامًا، لا يوجد خطر للتلوث أو التبادل المباشر للمواد.
- كفاءة عالية: تكون الكفاءة في هذه الريكوبيراتورات مرتفعة خاصة عند وجود فرق كبير في درجة الحرارة بين الجريانين.
التطبيقات
- صناعة السيارات
- معالجة الأغذية
- الصناعات الكيميائية والبتروكيميائية والصلب
- الأنظمة الصناعية (النفط والغاز)
- المدرجات والمباني الكبيرة
- أنظمة التكييف والتهوية (HVAC)
أنواع مبادلات الحرارة لاسترجاع الطاقة الحرارية
التدفق العرضي (Cross-Flow): في هذا التكوين، يدخل الهواء الساخن إلى الصفائح ويتبادل الحرارة مع الهواء البارد القادم من اتجاه عمودي عليه.
التدفق المعاكس (Counter-Flow): في هذه الحالة، يمر الهواء الساخن والبارد في اتجاهين متعاكسين عبر الصفائح.
التدفق المختلط عرضي-معاكس (Cross-Counter Flow): هذا النوع يجمع بين خصائص كل من تكوين التدفق العرضي والتدفق المعاكس.
المواد وطريقة التصنيع
يمكن تصنيع صفائح الريكوبيراتور من مواد مختلفة، منها:
- فولاذ كربوني
- AISI 304L
- AISI 304
- AISI 304H
- AISI 321
- AISI 321H
- AISI 316
- AISI 316L
- AISI 316H
- 316Ti
- AISI 310S
- AISI 310H
- AISI 309S
- AISI 309H
مواصفات المنتج
التصميم والابتكار
قامت الشركة البحثية والصناعية طه القوالب توس بتحسين هندسة الريكوبيراتورات الملحومة بالكامل من خلال إجراء محاكاة واسعة النطاق. تُعدّ نمط الشيفرون (Chevron) الفريد المستخدم في الصفائح تقدماً ملحوظاً في تصميم الريكوبيراتورات. وتشمل الميزات الرئيسية الأخرى ما يلي:
- الاستخدام الحصري لعمليات القطع واللحام بالليزر
- تشكيل صفائح نقل الحرارة باستخدام أكبر مكبس هيدروليكي في الشرق الأوسط، والذي تم تصنيعه بواسطة طه القوالب.
المزايا التنافسية
الميّزات الفريدة لشركة طه القوالب
تقدم مبادلات الحرارة الاسترجاعية (Recuperator) من طه القوالب مزايا بارزة في صناعات مختلفة مثل الصلب، الأسمنت، والبتروكيماويات. تستخدم الصفائح المصممة بشكل خاص على شكل شيفرون (Chevron) في مبادلات البتروكيماويات من طه القوالب، مما يزيد معدل نقل الحرارة بنسبة تصل إلى 30٪ مقارنة بالنماذج المجنحة، مع خفض الوزن، انخفاض فقدان الضغط، وتقليل التلوث (Fouling).
في صناعة الصلب، تُستخدم مبادلات الحرارة الاسترجاعية من طه القوالب لتسخين الهواء اللازم للاحتراق في عملية اختزال الحديد المباشر، ما يؤدي إلى توفير كبير في استهلاك الطاقة وخفض تكاليف الإنتاج. تم تصميم هذه المبادلات لتحمل ظروف التشغيل القاسية ودرجات الحرارة العالية، مع ضمان عمر طويل وأقل احتياجات صيانة.
كما توفر مبادلات الحرارة هواء-إلى-هواء من طه القوالب (الريكوبيراتور) إمكانية تحسين استهلاك الطاقة والمياه في الوقت نفسه. من خلال تكثيف الرطوبة الموجودة في تدفق الهواء الساخن، يمكن إنتاج مياه صالحة للاستخدام، مما يجعلها مفيدة بشكل خاص للصناعات التي تعاني من نقص المياه.
