تُعتبر المبادلات الحرارية (Heat Exchangers) أحد المكونات الرئيسية في الأنظمة الصناعية ومحطات توليد الطاقة، حيث تتولى مهمة نقل الحرارة بين سائلين أو أكثر. أحد التطبيقات المهمة لهذه المعدات هو في أنظمة التسخين المسبق للهواء (Air Preheaters). تستخدم هذه المبادلات الحرارة المهدرة من غازات الاحتراق العادمة (Flue Gases) لتسخين الهواء اللازم للمشاعل إلى درجة حرارة عالية (عادةً تصل إلى 350 درجة مئوية) قبل دخوله إلى الفرن أو الغلاية.
تزيد هذه العملية بشكل كبير من الكفاءة الحرارية للنظام، لأن الطاقة التي كانت ستُهدر يتم إعادة استخدامها. بالإضافة إلى زيادة الكفاءة، يساعد التسخين المسبق للهواء في تقليل استهلاك الوقود وبالتالي تقليل انبعاثات الملوثات.
باختصار، هذه المبادلات تمتص الحرارة من الغازات الساخنة الخارجة من الفرن وتنقلها إلى الهواء الداخل إلى المشاعل لتحقيق احتراق أكثر كفاءة واكتمالًا. وهذا يؤدي إلى توفير اقتصادي وتقليل الآثار البيئية.