حقائق ورؤى حول مبادل ضغط

ينقل مبادل الضغط طاقة الضغط من تيار مائع مرتفع الضغط إلى تيار مائع منخفض الضغط. تعمل العديد من العمليات الصناعية عند ضغوط مرتفعة ولها تيارات هدر مرتفعة الضغط. من طرق توفير مائع مرتفع الضغط لعملية كهذه: نقل الضغط المهدور إلى تيار منخفض الضغط باستخدام مبادل ضغط.

من أنواع مبادلات الضغط الفعالة (الكفؤة) بشكل خاص مبادل الضغط الدوراني. يستخدم هذا الجهاز دائرًا أسطوانيًّا بممرات طولية موازية لمحور دورانه. يدور الدائر في قميص بين غطاءين طرفيين. تنتقل طاقة الضغط مباشرةً من التيار مرتفع الضغط إلى التيار منخفض الضغط في ممرات الدائر. يشكل بعض المائع الذي يبقى في الممرات حاجزًا يعيق المزج بين التيارين. يشابه هذا الفعل الدوراني إطلاق رشاش آلي من طراز قديم طلقات نارية مرتفعة الضغط يعاد ملؤه باستمرار بخراطيش مائع جديدة. تُشحن ممرات الدائر وتُفرغ مع إعادة عملية انتقال الضغط نفسها.

يقاس أداء مبادل ضغط بمردود عملية انتقال الطاقة وبدرجة المزج بين التيارين. طاقة التيارين هي جداء تدفقيهما الحجميين وضغطيهما. المردود تابع لكل من تفاضلات الضغط والضياعات الحجمية (التسربات) على امتداد الجهاز ويحسب بالعلاقة التالية:









η

=







Σ



energy out







Σ



energy in









=







(



Q



G







L

)

×

(



P



G







H

D

P

)

+

(



Q



B





+

L

)

×

(



P



B







L

D

P

)







Q



G





×



P



G





+



Q



B





×



P



B















(

1

)





{\displaystyle \eta ={\frac {\Sigma {\text{ energy out}}}{\Sigma {\text{ energy in}}}}={\frac {(Q_{G}-L)\times (P_{G}-HDP)+(Q_{B}+L)\times (P_{B}-LDP)}{Q_{G}\times P_{G}+Q_{B}\times P_{B}}}\qquad \qquad (1)}





حيث Q التدفق، P الضغط، L تدفق التسرب، HDP تفاضل الضغط المرتفع، LDP تفاضل الضغط المنخفض، يشير الدليل B إلى تغذية الضغط المنخفض للجهاز والدليل G إلى تغذية الضغط المرتفع للجهاز. المزج تابع لتراكيز الأنواع في تيارات الدخول ونسبة حجوم التدفقات إلى الجهاز.

قراءة المقال الكامل على ويكيبيديا ←