Οι εναλλάκτες θερμότητας πλακών υπάρχουν σε πολλές βιομηχανικές εφαρμογές και χρησιμοποιούν κυρίως μεταλλικές πλάκες για τη μεταφορά θερμότητας μεταξύ δύο ρευστών.
Η χρήση τους αυξάνεται ραγδαία επειδή ξεπερνούν τους παραδοσιακούς εναλλάκτες θερμότητας (συνήθως ένας τυλιγμένος σωλήνας που περιέχει ένα ρευστό που διέρχεται μέσα από έναν θάλαμο που περιέχει άλλο ρευστό) επειδή το υγρό που ψύχεται είναι επαφή μεγαλύτερης επιφάνειας, η οποία βελτιστοποιεί τη μεταφορά θερμότητας και αυξάνει σημαντικά τον ρυθμό μεταβολής της θερμοκρασίας.
Αντί για πηνία να περνούν μέσα από τους θαλάμους, σε έναν πλακοειδή εναλλάκτη θερμότητας, υπάρχουν δύο εναλλασσόμενοι θάλαμοι, συνήθως λεπτοί σε βάθος, που χωρίζονται από κυματοειδείς μεταλλικές πλάκες στις μεγαλύτερες επιφάνειές τους. Ο θάλαμος είναι λεπτός, καθώς αυτό διασφαλίζει ότι το μεγαλύτερο μέρος του όγκου του υγρού έρχεται σε επαφή με την πλάκα, βοηθώντας την ανταλλαγή θερμότητας.
Τέτοιες πλάκες ανταλλαγής θερμότητας κατασκευάζονται παραδοσιακά με τη χρήση σφράγισης ή συμβατικής μηχανικής κατεργασίας, όπως η βαθιά σχεδίαση, αλλά πρόσφατα η φωτοχημική χάραξη (PCE) έχει αποδειχθεί ότι είναι η πιο αποτελεσματική και οικονομικά αποδοτική τεχνική κατασκευής που είναι διαθέσιμη για αυτήν την αυστηρή εφαρμογή. ο σχεδιασμός και η κατασκευή των εργαλείων είναι δύσκολη και το τεμάχιο εργασίας Η διάβρωση των εργαλειομηχανών και των εξαρτημάτων ήταν πάντα πονοκέφαλος.
Συχνά, και οι δύο πλευρές ενός πλακιδίου εναλλάκτη θερμότητας περιέχουν εξαιρετικά πολύπλοκα χαρακτηριστικά που μερικές φορές ξεπερνούν τις δυνατότητες σφράγισης και μηχανικής κατεργασίας, αλλά επιτυγχάνονται εύκολα με τη χρήση PCE. Επιπλέον, το PCE μπορεί να δημιουργήσει λειτουργίες και στις δύο πλευρές της πλάκας ταυτόχρονα, εξοικονομώντας σημαντικό χρόνο και η διαδικασία μπορεί να εφαρμοστεί σε μια σειρά διαφορετικών μετάλλων, συμπεριλαμβανομένων ανοξείδωτου χάλυβα 61, αλουμινίου 7, αλουμινίου.
Λόγω ορισμένων εγγενών χαρακτηριστικών της διαδικασίας, το PCE προσφέρει μια ελκυστική εναλλακτική λύση για τη σφράγιση και τη μηχανική κατεργασία σε εφαρμογές λαμαρίνας. Χρησιμοποιώντας φωτοανθεκτικό και χαρακτικό για την ακριβή χημική επεξεργασία επιλεγμένων περιοχών, η διαδικασία διαθέτει διατηρημένες ιδιότητες υλικού, μέρη χωρίς γδαρσίματα και καταπονήσεις με καθαρά περιγράμματα και ζώνες που δεν επηρεάζονται από τη θερμότητα. γωνίες και άκρες επιρρεπείς στη διάβρωση.
Σε συνδυασμό με το γεγονός ότι το PCE χρησιμοποιεί εύκολα επαναλαμβανόμενα και χαμηλού κόστους ψηφιακά ή γυάλινα εργαλεία, παρέχει μια οικονομικά αποδοτική, υψηλής ακρίβειας και γρήγορη εναλλακτική κατασκευή σε σχέση με τις παραδοσιακές τεχνικές μηχανικής κατεργασίας και σφράγισης. Αυτό σημαίνει σημαντική εξοικονόμηση κόστους κατά την παραγωγή πρωτότυπων εργαλείων και σε αντίθεση με τις τεχνικές σφράγισης και μηχανικής κατεργασίας, δεν υπάρχει φθορά και κόστος εκ νέου κοπής εργαλείων.
Η μηχανική κατεργασία και η σφράγιση μπορούν να παράγουν λιγότερο από τέλεια αποτελέσματα στο μέταλλο στη γραμμή κοπής, συχνά παραμορφώνοντας το υπό επεξεργασία υλικό και αφήνοντας γρέζια, ζώνες που επηρεάζονται από τη θερμότητα και στρώματα ανακατασκευής. Επιπλέον, προσπαθούν να ικανοποιήσουν την ανάλυση λεπτομέρειας που απαιτείται για μικρότερα, πιο περίπλοκα και ακριβέστερα μεταλλικά μέρη, όπως πλάκες ανταλλαγής θερμότητας.
Ένας άλλος παράγοντας που πρέπει να ληφθεί υπόψη στην επιλογή της διαδικασίας είναι το πάχος του προς κατεργασία υλικού. Οι παραδοσιακές διεργασίες συχνά αντιμετωπίζουν δυσκολίες όταν εφαρμόζονται σε επεξεργασία λεπτών μετάλλων. μεταλλικά φύλλα, όπως αυτά που χρησιμοποιούνται σε πλάκες εναλλάκτες θερμότητας, χωρίς να διακυβεύεται η επιπεδότητα, η οποία είναι κρίσιμη για την ακεραιότητα του συγκροτήματος.σπουδαίος.
Ένας βασικός τομέας όπου χρησιμοποιούνται πλάκες είναι σε εφαρμογές κυψελών καυσίμου από ανοξείδωτο χάλυβα, αλουμίνιο, νικέλιο, τιτάνιο, χαλκό και μια σειρά από εξειδικευμένα κράματα.
Οι μεταλλικές πλάκες στις κυψέλες καυσίμου έχουν πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με άλλα υλικά. Ταυτόχρονα, είναι πολύ ισχυρές, προσφέρουν εξαιρετική αγωγιμότητα για καλύτερη ψύξη, μπορούν να κατασκευαστούν εξαιρετικά λεπτές με χάραξη, με αποτέλεσμα μικρότερες στοίβες και δεν έχουν κατευθυντικό φινίρισμα επιφάνειας εντός του καναλιού.
Η διαδικασία PCE εξασφαλίζει επαναλαμβανόμενες ανοχές σε όλες τις διαστάσεις της πλακέτας, συμπεριλαμβανομένου του βάθους των αεραγωγών και της γεωμετρίας της πολλαπλής, και μπορεί να κατασκευάσει εξαρτήματα σύμφωνα με προδιαγραφές αυστηρής πτώσης πίεσης.
Άλλες βιομηχανίες που χρησιμοποιούν χημικά χαραγμένα φύλλα περιλαμβάνουν γραμμικούς κινητήρες, αεροδιαστημική, πετροχημική και χημική βιομηχανία. Μετά την κατασκευή, οι πλάκες στοιβάζονται και συγκολλούνται ή συγκολλούνται μεταξύ τους για να δημιουργηθεί ο πυρήνας του εναλλάκτη θερμότητας.
Οι εναλλάκτες θερμότητας που παράγονται με PCE είναι επίσης πολύ στιβαροί και αποτελεσματικοί, ικανοί να αντέχουν σε πίεση 600 bar ενώ προσαρμόζονται σε ένα εύρος θερμοκρασιών από κρυογονική έως 900 βαθμούς Κελσίου. Είναι δυνατός ο συνδυασμός περισσότερων από δύο ροών διεργασίας σε μία μονάδα και η κάλυψη των απαιτήσεων σωληνώσεων και βαλβίδων μειώνονται σημαντικά.
Οι σημερινές απαιτήσεις για αποτελεσματική και εξοικονόμηση χώρου απαγωγής θερμότητας παρουσιάζουν τεράστιες προκλήσεις για πολλούς μηχανικούς ανάπτυξης. Η σμίκρυνση πολλών εξαρτημάτων στην τεχνολογία ηλεκτρικών και μικροσυστημάτων δημιουργεί τα λεγόμενα θερμικά hot spots, τα οποία απαιτούν βέλτιστη απαγωγή θερμότητας για να διασφαλιστεί μεγάλη διάρκεια ζωής.
Χρησιμοποιώντας 2D και 3D PCE, μικροκανάλια με καθορισμένα πλάτη και βάθη μπορούν να κατασκευαστούν σε εναλλάκτες θερμότητας για την επιλογή μέσων απαγωγής θερμότητας στη μικρότερη περιοχή. Δεν υπάρχει σχεδόν κανένας περιορισμός στους πιθανούς σχεδιασμούς καναλιών.
Επιπλέον, δεδομένου ότι η διαδικασία χάραξης εμπνέει σχεδιαστική καινοτομία και γεωμετρική ελευθερία, η τυρβώδης ροή σε αντίθεση με τη στρωτή ροή μπορεί να προωθηθεί με τη χρήση κυματιστών άκρων και βάθους καναλιών. Η τυρβώδης ροή στο ψυκτικό μέσο σημαίνει ότι το ψυκτικό σε επαφή με την πηγή θερμότητας αλλάζει συνεχώς, γεγονός που κάνει τις εναλλαγές θερμότητας πιο αποτελεσματικές. δεν είναι δυνατή ή απαγορευτική από πλευράς κόστους για παραγωγή με χρήση εναλλακτικών διαδικασιών παραγωγής.
Η εξειδικευμένη στην PCE micrometal GmbH χρησιμοποιεί οπτοηλεκτρονικά εργαλεία ανταγωνιστικής τιμής για την παραγωγή τεμαχίων εργασίας υψηλής ποιότητας με υψηλό βαθμό επαναλαμβανόμενης ακρίβειας.
Μεμονωμένες πλάκες μικροκαναλιού μπορούν να προσαρτηθούν (π.χ. με συγκόλληση διάχυσης) σε διάφορες τρισδιάστατες γεωμετρίες. Η micrometal χρησιμοποιεί ένα έμπειρο δίκτυο συνεργατών που δίνει στους πελάτες τη δυνατότητα να αγοράσουν μεμονωμένες πλάκες μικροκαναλιού ή ενσωματωμένα μπλοκ εναλλάκτη θερμότητας μικροκαναλιών.
Μια ουσία που έχει μεταλλικές ιδιότητες και αποτελείται από δύο ή περισσότερα χημικά στοιχεία, εκ των οποίων τουλάχιστον ένα είναι μέταλλο.
Μειώστε τις αυξήσεις της θερμοκρασίας του υγρού στη διεπαφή εργαλείου/τεμαχίου κατά τη μηχανική κατεργασία. Συνήθως σε υγρή μορφή, όπως διαλυτά ή χημικά μείγματα (ημισυνθετικά, συνθετικά), αλλά μπορεί επίσης να είναι πεπιεσμένος αέρας ή άλλα αέρια. Λόγω της ικανότητάς του να απορροφά μεγάλες ποσότητες θερμότητας, το νερό χρησιμοποιείται ευρέως ως ψυκτικό και φορέας για διάφορα υγρά κοπής.ημισυνθετικό υγρό κοπής.διαλυτό υγρό κοπής λαδιού.συνθετικό υγρό κοπής.
1. Διάχυση ενός συστατικού σε αέριο, υγρό ή στερεό που τείνει να κάνει τα συστατικά ομοιόμορφα.2.Ένα άτομο ή ένα μόριο μετακινείται αυθόρμητα σε μια νέα θέση μέσα στο υλικό.
Μια λειτουργία κατά την οποία το ηλεκτρικό ρεύμα ρέει μεταξύ ενός τεμαχίου εργασίας και ενός αγώγιμου εργαλείου μέσω ενός ηλεκτρολύτη. Ξεκινά μια χημική αντίδραση που διαλύει το μέταλλο από το τεμάχιο εργασίας με ελεγχόμενο ρυθμό. Σε αντίθεση με τις συμβατικές μεθόδους κοπής, η σκληρότητα του τεμαχίου εργασίας δεν είναι παράγοντας, καθιστώντας την ECM κατάλληλη για δύσκολα στη μηχανή υλικά. Με τη μορφή ηλεκτροχημικής λείανσης, ηλεκτροχημικής λείανσης και ηλεκτροχημικής κοπής.
Λειτουργικά όπως ένας περιστροφικός κινητήρας σε μια εργαλειομηχανή, ένας γραμμικός κινητήρας μπορεί να θεωρηθεί ως ένας τυπικός περιστροφικός κινητήρας μόνιμου μαγνήτη, κόβεται αξονικά στο κέντρο, απογυμνώνεται και τοποθετείται επίπεδη. Το κύριο πλεονέκτημα της χρήσης γραμμικών κινητήρων για την κίνηση του άξονα είναι ότι εξαλείφει τις ανεπάρκειες και τις μηχανικές διαφορές που προκαλούνται από τα συστήματα σφαιρικής βίδας που χρησιμοποιούνται στα περισσότερα συστήματα μηχανών συναρμολόγησης C.
Στοιχεία με μεγαλύτερη απόσταση στην υφή της επιφάνειας. Συμπεριλάβετε όλες τις ανωμαλίες σε απόσταση μεγαλύτερη από τη ρύθμιση αποκοπής του οργάνου. Βλ.Ξαπλωμένη;Τραχύτητα.
Ο Δρ. Michael J. Hicks είναι Διευθυντής του Κέντρου Επιχειρηματικής και Οικονομικής Έρευνας και ο George and Francis Ball διακεκριμένος καθηγητής Οικονομικών στο Miller School of Business του Ball State University. Ο Hicks έλαβε το διδακτορικό του.και μεταπτυχιακό στα Οικονομικά από το Πανεπιστήμιο του Τενεσί και πτυχίο στα Οικονομικά από το Στρατιωτικό Ινστιτούτο της Βιρτζίνια. Έχει συγγράψει δύο βιβλία και περισσότερες από 60 επιστημονικές δημοσιεύσεις που επικεντρώνονται στην κρατική και τοπική δημόσια πολιτική, συμπεριλαμβανομένης της φορολογίας και της πολιτικής δαπανών και του αντίκτυπου της Walmart στις τοπικές οικονομίες.