ہیٹ ایکسچینجر کیا ہے؟
حرارتی پمپ توانائی کے استعمال کو کم کرنے اور ماحول دوست انداز میں توانائی کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے مفید ہیں۔ HVAC ٹیکنالوجی کے ساتھ دنیا بھر میں بڑھتا ہوا اطمینان ہیٹ ایکسچینجرز کو زیادہ موثر بنانے کے بہتر طریقوں کی تلاش کو آگے بڑھا رہا ہے۔
ہیٹ ایکسچینجر پورے ہیٹ پمپ سسٹم کو آسانی سے چلانے کے لیے بہت ضروری ہے۔ جب کہ تمام ہیٹ پمپ ایکسچینجرز اسی طرح کے بنیادی ڈیزائن کی پیروی کرتے ہیں، اعلی درجے کے ہیٹ پمپوں کو بہترین ممکنہ ہیٹ ایکسچینجرز کی ضرورت ہوتی ہے۔ آئیے دیکھتے ہیں کہ ہیٹ ایکسچینجرز کیسے کام کرتے ہیں، ان کے ڈیزائن، مناسبیت اور دیگر اہم پہلوؤں کا۔
ہیٹ ایکسچینجر کیا ہے؟
ہیٹ ایکسچینجر ایک ایسا آلہ ہے جو حرارتی توانائی کے عمل کے ضروری پہلوؤں سے نمٹتا ہے۔ یہ تھرموڈینامکس کے اصولوں کی بنیاد پر کام کرتا ہے، مختلف خصوصیات کے ساتھ سیالوں کے درمیان حرارت کی منتقلی کو قابل بناتا ہے۔ روایتی سے جدید اختراعات تک پھیلے ہوئے ہیٹ ایکسچینجر ڈیزائنوں کا ایک سپیکٹرم ہے۔
مخصوص ڈیزائن کی خصوصیات مختلف ایپلی کیشنز جیسے صنعتی پروسیسنگ پلانٹس سے متاثر ہوتی ہیں۔ ہیٹ ایکسچینجرز نے بڑے پیمانے پر قبولیت حاصل کی ہے۔HVAC سسٹمزان کے موثر درجہ حرارت کے ضابطے اور لاگت کی تاثیر کی وجہ سے۔ میں ان کا استعمالریفریجریشن کے نظامبھی بڑے پیمانے پر قبول کیا جاتا ہے.
حرارت کا تبادلہ کیسے ہوتا ہے؟
حرارتی حرکیات کے اصول اس بات پر حکمرانی کرتے ہیں کہ آلہ کے اندر حرارت کیسے منتقل ہوتی ہے۔ حرارت قدرتی طور پر زیادہ درجہ حرارت والے علاقوں سے کم درجہ حرارت والے علاقوں میں منتقل ہوتی ہے۔ ہیٹ پمپ سسٹم بنیادی طور پر حرارت کو حرارت کے منبع سے حرارت کے سنک میں منتقل کرتے ہیں، جو حرارت پیدا کرنے کے بجائے حرکت پذیری کے اصول پر کام کرتے ہیں۔
گرمی کی منتقلی کے مختلف طریقے اس بات کو یقینی بناتے ہیں کہ عمل کولنٹ کے اندر موثر طریقے سے ہوتا ہے۔ ہیٹ ایکسچینجر ایک اکائی نہیں ہے بلکہ کنڈلیوں، پلیٹوں، ٹیوبوں اور دیگر اجزاء کا مجموعہ ہے جو گرمی کے تبادلے کو آسان بنانے کے لیے مل کر کام کرتے ہیں۔ آئیے مزید گہرائی میں دیکھیں:
●ترسیل- اس میں مختلف حرکی توانائیوں والے مالیکیولز کے درمیان حرارت کی منتقلی شامل ہے۔ جب مالیکیول آپس میں ٹکرا جاتے ہیں، تو وہ لوگ جو زیادہ توانائی رکھتے ہیں ان کو کم توانائی والے افراد میں حرارت منتقل کرتے ہیں۔ ہیٹ ایکسچینجر دیواروں کا استعمال کرتے ہیں جو سیالوں کے درمیان رکاوٹوں کے طور پر کام کرتے ہیں، ترسیل کو آسان بناتے ہیں۔ وہ فوئیر کے ہیٹ کنڈکشن کے قانون کی بنیاد پر کام کرتے ہیں، جب تک تھرمل توازن تک نہیں پہنچ جاتا۔
●کنویکشن -نیوٹن کے ٹھنڈک کے قانون کے تحت، اس عمل میں تھرمل توانائی کی منتقلی شامل ہوتی ہے کیونکہ مالیکیول ہیٹ ایکسچینجر کی دیواروں کے ساتھ حرکت کرتے ہیں۔ گرم مالیکیول اپنی کم کثافت کی وجہ سے پھیلتے اور بڑھتے ہیں، جب حرکت کرتے ہیں تو ٹھنڈے مالیکیولوں میں حرارت منتقل کرتے ہیں۔ یہ مسلسل عمل ایک کنویکشن کرنٹ بناتا ہے۔
●تھرمل تابکاری-اس عمل میں اعلی درجہ حرارت کی سطح سے برقی مقناطیسی توانائی خارج ہوتی ہے۔ ترسیل اور نقل و حمل کے برعکس، تابکاری کو منتقلی کے ذریعہ کی ضرورت نہیں ہے اور آزادانہ طور پر بہتا ہے۔
ہیٹ ایکسچینجر کی اقسام
مختلف قسم کے ہیٹ ایکسچینجر مختلف کام انجام دیتے ہیں، بالواسطہ رابطے کی قسم ایک زمرہ ہے۔ یہ ہیٹ ایکسچینجر پلیٹوں اور ٹیوبوں کو پارٹیشن کے طور پر استعمال کرتے ہیں، اس بات کو یقینی بناتے ہیں کہ گرمی کے تبادلے کے عمل کے دوران اس میں شامل سیال مکس نہ ہوں۔
عام طور پر دھات سے تعمیر کیا جاتا ہے، ٹیوبوں یا پلیٹوں کی دیواریں اہم اجزاء ہیں. بالواسطہ ہیٹ ایکسچینجرز کو مزید درجہ بندی کیا جا سکتا ہے:
●پلیٹ ہیٹ ایکسچینجرز- یہ آلات پتلی پلیٹوں پر مشتمل ہوتے ہیں جو ایک دوسرے کے ساتھ بندھے ہوئے ہوتے ہیں، جو علیحدہ سیال بہاؤ کی اجازت دیتے ہیں۔ وہ عام طور پر کاؤنٹر کرنٹ فلو کنفیگریشن کا استعمال کرتے ہیں اور تخصیص کے اختیارات پیش کرتے ہیں جیسے تکیے کے پنکھے یا پلیٹ کے پنکھے۔
●شیل اور ٹیوب ہیٹ ایکسچینجرز- اس قسم میں ایک سے زیادہ ٹیوبیں شامل ہیں جو ایک بڑے بیلناکار دیوار کے اندر رکھی گئی ہیں۔ ہیٹ ایکسچینجر ٹیوبوں کے اندر اور بیرونی سطح پر مائعات کے ساتھ ٹیوبیں الگ تھلگ ہیں۔ شیل اور ٹیوب ہیٹ ایکسچینجرز کاؤنٹر کرنٹ اور کنکرنٹ فلو کنفیگریشن دونوں کو سپورٹ کرتے ہیں اور سنگل اور ڈبل فیز دونوں فلو کے ساتھ مطابقت رکھتے ہیں۔
ہیٹ ایکسچینجر کیسے کام کرتا ہے؟
ہیٹ ایکسچینجرز کیسے کام کرتے ہیں۔
ہیٹ ایکسچینجر وہ آلات ہیں جو مختلف درجہ حرارت کے سیال مالیکیولز کے درمیان حرارت کی منتقلی کو فعال کرنے کے لیے بنائے گئے ہیں۔ ایئر کنڈیشنر ہیٹ ایکسچینجرز مختلف قسم کے سیالوں کے ساتھ مطابقت رکھتے ہیں جنہیں پروسیس فلو یا یوٹیلیٹی فلوئڈ کے طور پر درجہ بندی کیا گیا ہے۔
ریفریجرینٹ جدید ہیٹ پمپوں میں عام طور پر استعمال ہونے والا سیال ہے، جو مختلف صنعتوں میں حرارتی اور کولنگ دونوں کاموں کے لیے اہم اجزاء ہیں۔
HVAC سسٹمز میں ہیٹ ایکسچینجرز کا کام کرنا
بنیادی طور پر، HVAC نظام تھرمل توانائی کے تبادلے کے لیے جگہ کا استعمال کرتے ہیں۔ HVAC سسٹم کے اندر ہیٹ ایکسچینجر گرمی اور ٹھنڈی ہوا کا تبادلہ کرکے کام کرتا ہے۔ ہیٹ ایکسچینجرز کے مسائل HVAC سسٹم کی مجموعی کارکردگی کو نمایاں طور پر متاثر کر سکتے ہیں۔
خرابی سے کام کرنے والا ہیٹ ایکسچینجر ہیٹ ایکسچینج کے عمل کو آسان بنانے میں ناکام رہتا ہے، جس کی وجہ سے عمارت میں تکلیف اور ہوا کے معیار سے سمجھوتہ ہوتا ہے۔
