من أجل نقل الحرارة بكفاءة من وسط إلى آخر، يوصى باستخدام المبادلات الحرارية. هناك الكثير من المزايا التي تأتي مع استخدام هذا الجهاز وبالتالي فإن القيود أيضًا في متناول اليد. يتم استخدام هذه المعدات على نطاق واسع في التدفئة والتبريد وتكييف الهواء ومحطات الطاقة والمصانع الكيماوية ومصانع البتروكيماويات ومصافي البترول ومعالجة الغاز الطبيعي ومعالجة مياه الصرف الصحي. تمر الحرارة المنقولة عادة عبر نوع من المبرد يعرف باسم مبرد الزيت.
التبريد بالزيت هو استخدام الزيت كمبرد، عادة لإزالة الحرارة الزائدة من محرك الاحتراق الداخلي. ينقل المحرك الساخن الحرارة إلى الزيت الذي يمر عادة عبر مبادل حراري. هناك العديد من المزايا والقيود لاستخدام مبردات الزيت في المبادلات الحرارية: يتمتع الزيت بنقطة غليان أعلى من درجة غليان الماء، لذلك يمكن استخدامه لتبريد العناصر عند درجة حرارة لا يمكن للمياه تبريدها. من المتوقع أن ترتفع درجات الحرارة في المبادلات الحرارية بالنظر إلى الأغراض الواسعة لتسخين السوائل فيها. من أجل تجنب خروج درجات الحرارة عن السيطرة، يتم استخدام مبرد الزيت. وذلك لأنه يمكن استخدام الزيت لتبريد العناصر عند درجة حرارة 100 درجة مئوية. إلا أن تبريد الماء المضغوط قد يتجاوز أيضًا 100 درجة مئوية.
يعتبر الزيت عازلًا كهربائيًا، وبالتالي يمكن استخدامه داخل المكونات الكهربائية أو على اتصال مباشر بها. يؤثر كون الزيت عازلًا على استخدامه في المبادلات الحرارية على عكس الماء. بالمقارنة مع الماء، يمكن للزيت أن يتلامس مباشرة مع المكونات الكهربائية. عادةً ما يتم وضع الزيت في أنابيب في المشعات لتحقيق المهمة المقصودة لمبرد الزيت.
إلى جانب كون الزيت عامل تبريد في مبردات الزيت، فهو يعمل أيضًا كمواد تشحيم، لذلك لا حاجة إلى خزانات تبريد أو مضخات أو مشعات إضافية. يوجد في المبادلات الحرارية الكثير من الأجزاء المتحركة التي تحتاج إلى التشحيم بشكل متكرر. الزيت الذي يعمل كمبرد يتضاعف أيضًا كمواد تشحيم وبالتالي يقلل من تأثير التآكل لهذه الأجزاء المتحركة. بدون التشحيم، سوف يأكل الاحتكاك الأجزاء مما يؤدي إلى كسر أو فشل المبادل الحراري.
يمكن أن تكون مياه التبريد مسببة للتآكل للمحرك ويجب أن تحتوي على محفز مضاد للصدأ، في حين أن الزيت يساعد بشكل طبيعي على منع التآكل. عند تطبيق الزيت على المبادلات الحرارية أو أي سطح معدني آخر، فإنه يقلل من تأثير الصدأ لأنه غير قابل للامتزاج مع الماء ولا يمكن للأكسجين اختراقه. ولكي يحدث الصدأ، يجب أن يكون الأكسجين موجودًا والماء أيضًا. خزان مبردات الزيت الذي يحمل الزيت لتبريد السائل يمنع من الصدأ.
كل ما له جانب إيجابي له جانب سلبي أيضا، كذلك استخدام مبردات الزيت يحمل معه بعض القيود. بعض القيود تشمل؛
في المبادلات الحرارية، قد يقتصر زيت التبريد على تبريد الأجسام التي تقل درجة حرارتها عن 200 درجة مئوية إلى 300 درجة مئوية تقريبًا، وإلا فقد يتحلل الزيت ويترك رواسب رمادية. عندما تتراكم هذه الرواسب الرمادية في مبرد الزيت، فإنها تلوث الزيت وبالتالي قد تؤدي إلى كسر الجهاز أو فشله.
وعلى عكس الماء أيضًا، قد يكون الزيت قابلاً للاشتعال. وهذا يعرض مبادلاتك الحرارية ونفسك أيضًا لخطر الحريق. قد يسخن مبرد الزيت بشكل زائد مما يؤدي إلى نشوب حريق.
