Pločasti izmjenjivači topline postoje u mnogim industrijskim primjenama i prvenstveno koriste metalne ploče za prijenos topline između dva fluida.
Njihova upotreba brzo raste jer nadmašuju tradicionalne izmjenjivače topline (obično spiralna cijev koja sadrži jednu tekućinu koja prolazi kroz komoru koja sadrži drugu tekućinu) jer tekućina koja se hladi ima veću kontaktnu površinu, što optimizira prijenos topline i uvelike povećava brzinu promjene temperature.
Umjesto zavojnica koje prolaze kroz komore, u pločastom izmjenjivaču topline postoje dvije naizmjenične komore, obično male dubine, odvojene valovitim metalnim pločama na svojim najvećim površinama. Komora je tanka, jer to osigurava da je većina volumena tekućine u kontaktu s pločom, što pomaže izmjeni topline.
Takve ploče za izmjenu topline tradicionalno su se izrađivale korištenjem štancanja ili konvencionalne strojne obrade poput dubokog izvlačenja, ali nedavno se fotokemijsko jetkanje (PCE) pokazalo kao najučinkovitija i najisplativija tehnika izrade dostupna za ovu rigoroznu primjenu. Elektrokemijska obrada (ECM) je još jedna alternativna tehnologija koja može proizvoditi vrlo precizne dijelove u serijama, ali ovaj proces zahtijeva vrlo visoku razinu početnih ulaganja, ograničen je na vodljive materijale, troši puno energije, projektiranje i izrada alata su teški, a obratak... Korozija alatnih strojeva i pribora oduvijek je bila glavobolja.
Često obje strane pločastog izmjenjivača topline sadrže izuzetno složene značajke koje ponekad nadilaze mogućnosti štancanja i strojne obrade, ali se lako postižu korištenjem PCE-a. Osim toga, PCE može generirati značajke na obje strane ploče istovremeno, štedeći značajno vrijeme, a proces se može primijeniti na niz različitih metala, uključujući nehrđajući čelik, Inconel 617, aluminij i titan.
Zbog nekih inherentnih karakteristika procesa, PCE nudi atraktivnu alternativu za štancanje i strojnu obradu limova. Korištenjem fotorezista i sredstva za jetkanje za preciznu kemijsku obradu odabranih područja, proces odlikuje očuvana svojstva materijala, dijelove bez neravnina i naprezanja s čistim konturama i bez zona utjecaja topline. Osim toga, fluidni medij za jetkanje stvara optimalnu strukturu za fluidni medij za hlađenje koji se koristi u ploči. Ove strukture nemaju kutove i rubove osjetljive na koroziju.
U kombinaciji s činjenicom da PCE koristi lako ponovljive i jeftine digitalne ili staklene alate, pruža isplativu, visokopreciznu i brzu proizvodnu alternativu tradicionalnim tehnikama obrade i štancanja. To znači značajne uštede troškova pri proizvodnji prototipova alata, a za razliku od tehnika štancanja i obrade, nema trošenja alata i troškova povezanih s ponovnim rezanjem čelika.
Strojna obrada i štancanje mogu dati nesavršene rezultate na metalu na liniji reza, često deformirajući materijal koji se obrađuje i ostavljajući neravnine, zone utjecaja topline i prerađene slojeve. Osim toga, nastoje zadovoljiti detaljnu rezoluciju potrebnu za manje, složenije i preciznije metalne dijelove poput ploča za izmjenu topline.
Drugi faktor koji treba uzeti u obzir pri odabiru procesa je debljina materijala koji se obrađuje. Tradicionalni procesi često nailaze na poteškoće kada se primjenjuju na obradu tankih metala, štancanje i žigosanje su u mnogim slučajevima neprikladni, dok lasersko i vodeno rezanje dovode do nesrazmjernih i neprihvatljivih razina toplinske deformacije, odnosno fragmentacije materijala. Iako se PCE može koristiti u različitim debljinama metala, ključna karakteristika je da može raditi na tanjim metalnim limovima, poput onih koji se koriste u pločastim izmjenjivačima topline, bez ugrožavanja ravnosti, što je ključno za integritet sklopa. važno.
Ključno područje gdje se ploče koriste su gorivne ćelije izrađene od nehrđajućeg čelika, aluminija, nikla, titana, bakra i niza specijalnih legura.
Utvrđeno je da metalne ploče u gorivnim ćelijama imaju mnoge prednosti u odnosu na druge materijale. Istovremeno, vrlo su jake, nude izvrsnu električnu vodljivost za bolje hlađenje, mogu se izraditi izuzetno tanke pomoću jetkanja, što rezultira kraćim slojevima, i nemaju usmjerenu površinsku obradu unutar kanala. Ploče se mogu oblikovati i kanali stvarati istovremeno, a kao što je gore spomenuto, u metalu se ne stvara toplinsko naprezanje, što osigurava apsolutnu ravnost.
PCE proces osigurava ponovljive tolerancije na svim dimenzijama ploče s ključem, uključujući dubinu dišnih putova i geometriju razdjelnika, te omogućuje proizvodnju dijelova prema strogim specifikacijama pada tlaka.
Druge industrije koje koriste kemijski jetkane ploče uključuju linearne motore, zrakoplovnu, petrokemijsku i kemijsku industriju. Nakon izrade, ploče se slažu i difuzijski spajaju ili leme kako bi se stvorila jezgra izmjenjivača topline. Gotovi izmjenjivači topline mogu biti i do šest puta manji od tradicionalnih izmjenjivača topline s "ljuskom i cijevi", što pruža izvrsne prednosti u pogledu prostora i težine.
Izmjenjivači topline proizvedeni korištenjem PCE-a također su vrlo robusni i učinkoviti, sposobni izdržati tlak od 600 bara, a istovremeno se prilagođavaju temperaturnom rasponu od kriogenih do 900 stupnjeva Celzija. Moguće je kombinirati više od dva procesna toka u jednu jedinicu i uvelike smanjiti zahtjeve za cjevovode i ventile. Reakcija i miješanje također se mogu integrirati u dizajn pločastog izmjenjivača topline, što isplativo dodaje funkcionalnost u jednoj jedinici.
Današnji zahtjevi za učinkovito i prostorno uštedno odvođenje topline predstavljaju ogromne izazove mnogim razvojnim inženjerima. Miniaturizacija mnogih komponenti u električnoj i mikrosistemskoj tehnologiji stvara takozvana toplinska žarišta, koja zahtijevaju optimalno odvođenje topline kako bi se osigurao dugi vijek trajanja.
Korištenjem 2D i 3D PCE, mikrokanali s definiranim širinama i dubinama mogu se izraditi u izmjenjivačima topline za odabir medija za odvođenje topline u najmanjem području. Gotovo da nema ograničenja mogućih dizajna kanala.
Nadalje, budući da proces jetkanja potiče inovacije u dizajnu i geometrijsku slobodu, turbulentni tok, za razliku od laminarnog toka, može se potaknuti korištenjem valovitih rubova i dubina kanala. Turbulentni tok u rashladnom mediju znači da se rashladna tekućina u kontaktu s izvorom topline stalno mijenja, što čini izmjenu topline učinkovitijom. Takve valovitosti i nepravilnosti u mikrokanalima u izmjenjivačima topline lako se proizvode PCE-om, ali ih nije moguće ili je skupo proizvesti korištenjem alternativnih proizvodnih procesa.
PCE specialist micrometal GmbH koristi optoelektroničke alate po konkurentnim cijenama za proizvodnju visokokvalitetnih obradaka s visokim stupnjem ponovljive točnosti.
Pojedinačne mikrokanalne ploče mogu se pričvrstiti (npr. difuzijskim zavarivanjem) na različite 3D geometrije. micrometal koristi iskusnu partnersku mrežu koja kupcima daje mogućnost kupnje pojedinačnih mikrokanalnih ploča ili integralnih mikrokanalnih blokova izmjenjivača topline.
Tvar koja ima metalna svojstva i sastoji se od dva ili više kemijskih elemenata, od kojih je barem jedan metal.
Smanjuje porast temperature fluida na granici alata/obradtka tijekom obrade. Obično u tekućem obliku, kao što su topljive ili kemijske smjese (polusintetičke, sintetičke), ali može biti i komprimirani zrak ili drugi plinovi. Zbog svoje sposobnosti apsorpcije velikih količina topline, voda se široko koristi kao rashladno sredstvo i nosač za različite paste za rezanje, a omjer vode i paste varira ovisno o zadatku obrade. Vidi tekućina za rezanje; polusintetička tekućina za rezanje; topiva uljna tekućina za rezanje; sintetička tekućina za rezanje.
1. Raspodjela komponente u plinu, tekućini ili krutini koja teži ujednačavanju sastava u svim dijelovima. 2. Atom ili molekula spontano se pomiče na novo mjesto unutar materijala.
Operacija u kojoj električna struja teče između obratka i vodljivog alata kroz elektrolit. Pokreće kemijsku reakciju koja otapa metal iz obratka kontroliranom brzinom. Za razliku od konvencionalnih metoda rezanja, tvrdoća obratka nije faktor, što ECM čini prikladnim za teško obrađive materijale. U obliku elektrokemijskog brušenja, elektrokemijskog honanja i elektrokemijskog tokarenja.
Funkcionalno isti kao rotacijski motor u alatnom stroju, linearni motor može se smatrati standardnim rotacijskim motorom s permanentnim magnetom, aksijalno izrezan u sredini, zatim ogoljen i položen na ravnu površinu. Glavna prednost korištenja linearnih motora za pogon osnog gibanja je ta što eliminira neučinkovitosti i mehaničke razlike uzrokovane sustavima montaže kugličnih vijaka koji se koriste u većini CNC alatnih strojeva.
Šire razmaknute komponente u teksturi površine. Uključite sve nepravilnosti razmaknute šire od postavke granične vrijednosti instrumenta. Vidi Tok; Ležaj; Hrapavost.
Dr. Michael J. Hicks je ravnatelj Centra za poslovna i ekonomska istraživanja i istaknuti profesor ekonomije George i Francis Ball na Miller School of Business Sveučilišta Ball State. Hicks je doktorirao i magistrirao ekonomiju na Sveučilištu Tennessee te diplomirao ekonomiju na Vojnom institutu Virginije. Autor je dviju knjiga i više od 60 znanstvenih publikacija usmjerenih na državnu i lokalnu javnu politiku, uključujući poreznu i potrošnju te utjecaj Walmarta na lokalna gospodarstva.