Os intercambiadores de calor de placas existen en moitas aplicacións industriais e usan principalmente placas metálicas para transferir calor entre dous fluídos.
O seu uso está a crecer rapidamente porque superan aos intercambiadores de calor tradicionais (xeralmente un tubo enrolado que contén un fluído que pasa por unha cámara que contén outro fluído) porque o fluído que se arrefría ten unha maior superficie de contacto, o que optimiza a transferencia de calor e aumenta moito a velocidade de cambio de temperatura.
En lugar de bobinas que pasan polas cámaras, nun intercambiador de calor de placas, hai dúas cámaras alternas, xeralmente delgadas en profundidade, separadas por placas metálicas onduladas nas súas superficies máis grandes.A cámara é delgada, xa que asegura que a maior parte do volume de líquido estea en contacto coa placa, favorecendo o intercambio de calor.
Tales placas de intercambio térmico fabricáronse tradicionalmente mediante estampación ou mecanizado convencional, como o embutido profundo, pero recentemente o grabado fotoquímico (PCE) demostrou ser a técnica de fabricación máis eficiente e rendible dispoñible para esta aplicación rigorosa. O mecanizado electroquímico (ECM) é outra tecnoloxía alternativa que pode fabricar pezas moi precisas en lotes, pero este proceso require un nivel moi elevado de investimento inicial, de materiais condutores e de construción. e a peza de traballo A corrosión das máquinas-ferramenta e dos aparellos sempre foi unha dor de cabeza.
Moitas veces, os dous lados dun intercambiador de calor de placas conteñen características extremadamente complexas que ás veces superan as capacidades de estampación e mecanizado, pero que se conseguen facilmente usando PCE. Ademais, PCE pode xerar funcións en ambos os dous lados da placa simultaneamente, aforrando moito tempo, e o proceso pódese aplicar a unha variedade de metais diferentes, incluíndo aceiro inoxidable, Inconel 617, aluminio e titanio.
Debido a algunhas características inherentes do proceso, PCE ofrece unha alternativa atractiva para estampación e mecanizado en aplicacións de chapa metálica. Usando fotorresistente e gravador para procesar químicamente áreas seleccionadas con precisión, o proceso presenta propiedades de materiais preservadas, pezas sen rebabas e estrés con contornos limpos e sen zonas afectadas pola calor. á corrosión.
Combinado co feito de que PCE utiliza ferramentas dixitais ou de vidro facilmente repetibles e de baixo custo, ofrece unha alternativa de fabricación rápida, de alta precisión e rendibilidade ás técnicas tradicionais de mecanizado e estampación. Isto supón un importante aforro de custos cando se producen prototipos de ferramentas e, a diferenza das técnicas de estampación e mecanizado, non hai desgaste da ferramenta nin custo asociado ao recorte de aceiro.
O mecanizado e o estampado poden producir resultados menos que perfectos no metal na liña de corte, a miúdo deformando o material que se está a mecanizar e deixando rebabas, zonas afectadas pola calor e capas de refundición. Ademais, esfórzanse por cumprir a resolución de detalle necesaria para pezas metálicas máis pequenas, complexas e precisas, como placas de intercambio de calor.
Outro factor a ter en conta na selección do proceso é o grosor do material a mecanizar. Os procesos tradicionais adoitan atopar dificultades cando se aplican ao procesamento de metais finos, a estampación e a estampación son en moitos casos inadecuadas, mentres que o corte con láser e auga provocan niveis desproporcionados e inaceptables de deformación térmica e fragmentación do material, respectivamente. s, como os utilizados nos intercambiadores de calor de placas, sen comprometer a planitude, que é fundamental para a integridade do conxunto.importante.
Unha área clave onde se utilizan placas é nas aplicacións de pilas de combustible feitas de aceiro inoxidable, aluminio, níquel, titanio, cobre e unha gama de aliaxes especiais.
Descubriuse que as placas metálicas nas pilas de combustible teñen moitas vantaxes sobre outros materiais. Ao mesmo tempo, son moi fortes, ofrecen unha excelente condutividade para un mellor arrefriamento, pódense fabricar extremadamente delgadas mediante gravado, o que resulta en pilas máis curtas e non teñen un acabado de superficie direccional dentro da canle. Pódense formar placas e crear canles ao mesmo tempo e, como se mencionou anteriormente, non se crea un estrés térmico absoluto.
O proceso PCE garante tolerancias repetibles en todas as dimensións do teclado, incluíndo a profundidade das vías aéreas e a xeometría do colector, e pode fabricar pezas segundo as especificacións de caída de presión axustadas.
Outras industrias que usan follas gravadas químicamente inclúen motores lineais, industrias aeroespaciales, petroquímicas e químicas. Despois da súa fabricación, as placas apílanse e únense ou sáldanse por difusión para formar o núcleo do intercambiador de calor. Os intercambiadores de calor acabados poden ser ata seis veces máis pequenos que os intercambiadores de calor tradicionais de "concha e tubo", proporcionando excelentes vantaxes de espazo e peso.
Os intercambiadores de calor producidos mediante PCE tamén son moi robustos e eficientes, capaces de soportar unha presión de 600 bar mentres se adaptan a un intervalo de temperatura desde a crioxénica ata os 900 graos Celsius. É posible combinar máis de dous fluxos de proceso nunha unidade e cumprir os requisitos de tubaxes e válvulas redúcense moito.
Os requisitos actuais para unha disipación de calor eficiente e que aforre espazo presentan enormes desafíos para moitos enxeñeiros de desenvolvemento. A miniaturización de moitos compoñentes na tecnoloxía eléctrica e de microsistemas crea os chamados puntos quentes térmicos, que requiren unha disipación de calor óptima para garantir unha longa vida útil.
Usando PCE 2D e 3D, pódense fabricar microcanles con anchos e profundidades definidas en intercambiadores de calor para a selección de medios de disipación de calor na área máis pequena. Case non hai límite para os posibles deseños de canles.
Ademais, dado que o proceso de gravado inspira a innovación do deseño e a liberdade xeométrica, pódese promover o fluxo turbulento en oposición ao fluxo laminar mediante o uso de bordos e profundidades de canle ondulados. O fluxo turbulento no medio de refrixeración significa que o refrixerante en contacto coa fonte de calor está en constante cambio, o que fai que o intercambio de calor sexa máis eficiente. utilizando procesos de fabricación alternativos.
O especialista en PCE micrometal GmbH utiliza ferramentas optoelectrónicas a prezos competitivos para producir pezas de alta calidade cun alto grao de precisión repetible.
Pódense unir placas de microcanle individuais (por exemplo, mediante soldadura por difusión) a varias xeometrías 3D. micrometal utiliza unha rede de socios experimentados que ofrece aos clientes a opción de comprar placas de microcanle individuais ou bloques intercambiadores de calor de microcanle integrais.
Substancia que ten propiedades metálicas e está formada por dous ou máis elementos químicos, dos cales polo menos un é un metal.
Reducir os aumentos de temperatura do fluído na interface ferramenta/peça de traballo durante o mecanizado. Xeralmente en forma líquida, como mesturas solubles ou químicas (semisintéticas, sintéticas), pero tamén pode ser aire a presión ou outros gases. Debido á súa capacidade para absorber grandes cantidades de calor, a auga úsase amplamente como refrixerante e transportador para varios compostos de corte, e a proporción de fluídos de corte con diferentes compostos;fluído de corte semisintético;fluído de corte de aceite soluble;fluído de corte sintético.
1. Difusión dun compoñente nun gas, líquido ou sólido que tende a uniformizar os compoñentes.2.Un átomo ou molécula móvese espontaneamente a un novo lugar dentro do material.
Operación na que a corrente eléctrica flúe entre unha peza de traballo e unha ferramenta condutora a través dun electrólito.Inicia unha reacción química que disolve o metal da peza a un ritmo controlado.A diferenza dos métodos de corte convencionais, a dureza da peza non é un factor, polo que o ECM é axeitado para materiais difíciles de mecanizar.En forma de rectificado electroquímico, rectificado electroquímico e torneado electroquímico.
Funcionalmente, o mesmo que un motor rotativo nunha máquina-ferramenta, un motor lineal pódese considerar como un motor rotativo de imán permanente estándar, cortado axialmente no centro, despois pelado e colocado plano. A principal vantaxe de usar motores lineais para impulsar o movemento do eixe é que elimina as ineficiencias e diferenzas mecánicas causadas polos sistemas de montaxe de parafusos de esferas utilizados na maioría das máquinas ferramenta CNC.
Compoñentes espazados máis amplos na textura da superficie. Inclúe todas as irregularidades espaciadas máis amplamente que a configuración de corte do instrumento. Consulte Fluxo;Mentir;Rugosidade.
O doutor Michael J. Hicks é director do Centro de Investigación Empresarial e Económica e George and Francis Ball Distinguished Professor of Economics na Miller School of Business da Ball State University. Hicks recibiu o seu doutoramento.e Master en Economía pola Universidade de Tennessee e licenciado en Economía polo Virginia Military Institute. É autor de dous libros e máis de 60 publicacións académicas centradas nas políticas públicas estatais e locais, incluíndo a política fiscal e de gasto e o impacto de Walmart nas economías locais.