ההבדל העיקרי בין מחליף חום בזרימה מקבילה הוא שמחליף חום בזרימה נגדית הוא יעיל ביותר מכיוון שהוא יכול להחליף כמות מקסימלית של חום, בעוד שמחליף חום בזרימה מקבילה הוא פחות יעיל מכיוון שאינו יכול להחליף כמות גבוהה של טמפרטורה.
מחליף חום הוא מכשיר שעוזר להסרת חום מנוזל בעל טמפרטורה גבוהה. על פי המנגנון שלהם, ישנם בדרך כלל שני סיווגים ראשוניים עבור מחליפי חום בשם: מחליפי חום מקבילים וזרימה נגדית. אלה ידועים גם כמחליפי חום מוטבעים ומחליפי חום צולבים, בהתאמה.תהליך הזרימה הנגדית הוא ההפך מתהליך הזרימה המקבילה.
מהו Counterflow Heat Exchanger (או Crossflow Heat Exchanger)?
מחליפי חום נגדי הם מחליפים שבהם שני הנוזלים זורמים בכיוונים מקבילים אך מנוגדים. אנו יכולים לסווג את מחליפי החום הללו בהתאם לסידור הזרימה. הסוגים הנפוצים ביותר כוללים מחליפי חום, פגז וצינור, צינור כפול, חד פאזי ורב פאזי.
איור 01: מחליף חום
במחליפי חום בזרימה נגדית, החלקים החמים והקרים נוטים לנוע בניצב זה לזה. במילים אחרות, מחליפים אלה משתמשים בזרימות שנעות בכיוון ההפוך זה לזה. זהו מחליף חום יעיל יותר בהשוואה לצורות אחרות.במכשירים אלה, זרימת החום היא מקסימלית. לכן, היעילות גבוהה גם מזו של מנגנון מחליף החום המקביל. יתר על כן, הטמפרטורה בנוזל הקירור יכולה לפעמים לעלות על טמפרטורת הנוזל החמה יותר המגיעה מהכניסה.
מהו Parallel Flow Heat Exchanger (או Inline Heat Heat Exchanger)?
מחליף חום בזרימה מקבילה הוא סוג של מחליף בעל כיוון נוזל מקביל. במילים אחרות, הנוזלים בעלי טמפרטורה גבוהה וטמפרטורה קרה נעים שניהם לאותו כיוון דרך צינורות נפרדים, מה שמאפשר העברת החום מנוזל בטמפרטורה גבוהה לנוזל בטמפרטורה נמוכה.
תהליך זה פחות יעיל בהשוואה לשיטת הזרימה הנגדית מכיוון שתהליך זה אינו יכול לספוג כמות מקסימלית של טמפרטורה מהנוזל החם. הסיבה לכך היא שכאשר שני הנוזלים נעים באותו כיוון, הפרש הטמפרטורות בין שני הנוזלים הופך נמוך בהדרגה.עם זאת, שיטה זו חשובה כאשר לזרימות ביציאה יש טמפרטורה דומה יחד, ואנו זקוקים גם לזרימות אלו לטמפרטורה דומה מאוד.
מה ההבדל בין מחליף חום זרימה נגדית למחליף זרימה מקבילה?
מחליף חום הוא מכשיר שעוזר להסרת חום מנוזל בעל טמפרטורה גבוהה. ההבדל העיקרי בין מחליף חום בזרימה מקבילה הוא שמחליף חום בזרימה נגדית הוא יעיל מאוד מכיוון שהוא יכול להחליף כמות מקסימלית של חום, ואילו מחליף חום בזרימה מקבילה פחות יעיל מכיוון שאינו יכול להחליף כמות גבוהה של טמפרטורה. בקצרה, תהליך הזרימה הנגדית הוא ההפך מתהליך הזרימה המקבילה.
האינפוגרפיקה שלהלן מציגה את ההבדלים בין מחליפי חום בזרימה נגדית לזרימה מקבילה בצורת טבלה להשוואה זו לצד זו.
סיכום – מחליף חום נגד זרימה נגד זרימה מקבילה
מחליפי חום נגדי הם מחליפים שבהם שני הנוזלים זורמים בכיוונים מקבילים אך מנוגדים, בעוד שמחליף חום בזרימה מקבילה הוא סוג של מחליף בו שני הנוזלים זורמים במקביל באותו כיוון. ההבדל העיקרי בין מחליף חום בזרימה מקבילה הוא שמחליף חום בזרימה נגדית הוא יעיל ביותר מכיוון שהוא יכול להחליף כמות מקסימלית של חום, בעוד שמחליף חום בזרימה מקבילה הוא פחות יעיל כי הוא לא יכול להחליף כמות גבוהה של טמפרטורה.
