Plakalı ısı eşanjörleri birçok endüstriyel uygulamada mevcuttur ve esas olarak iki akışkan arasında ısı transferi yapmak için metal plakalar kullanırlar.
Kullanımları hızla artmaktadır çünkü geleneksel ısı değiştiricilerden (genellikle bir akışkanın içinde bulunduğu ve başka bir akışkanın bulunduğu bir bölmeden geçtiği sarmal bir tüp) daha iyi performans gösterirler çünkü soğutulan akışkanın daha büyük bir yüzey alanıyla temas etmesi, ısı transferini optimize eder ve sıcaklık değişim oranını büyük ölçüde artırır.
Bobinlerin haznelerden geçmesi yerine, plakalı bir ısı değiştiricide, genellikle ince derinlikte, en geniş yüzeylerinden oluklu metal plakalarla ayrılmış iki alternatif hazne bulunur. Hazne incedir, çünkü bu, sıvı hacminin çoğunun plaka ile temas halinde olmasını sağlayarak ısı değişimine yardımcı olur.
Bu tür ısı değişim plakaları geleneksel olarak damgalama veya derin çekme gibi geleneksel işleme yöntemleri kullanılarak üretilir, ancak son zamanlarda fotokimyasal aşındırma (PCE) bu zorlu uygulama için mevcut en verimli ve uygun maliyetli üretim tekniği olduğunu kanıtlamıştır. Elektrokimyasal İşleme (ECM), gruplar halinde çok hassas parçalar üretebilen başka bir alternatif teknolojidir, ancak bu süreç çok yüksek düzeyde ön yatırım gerektirir, iletken malzemelerle sınırlıdır, çok fazla enerji tüketir, takımların tasarımı ve üretimi zordur ve iş parçası Takım tezgahlarının ve fikstürlerin korozyonu her zaman baş ağrısı olmuştur.
Genellikle, bir plakalı ısı değiştiricinin her iki tarafı, bazen damgalama ve işleme yeteneklerinin ötesinde olan, ancak PCE kullanılarak kolayca elde edilen son derece karmaşık özellikler içerir. Ek olarak, PCE, plakanın her iki tarafında aynı anda özellikler üretebilir, bu da önemli ölçüde zaman kazandırır ve işlem paslanmaz çelik, Inconel 617, alüminyum ve titanyum dahil olmak üzere çeşitli metallere uygulanabilir.
İşlemin bazı doğal özellikleri nedeniyle PCE, sac metal uygulamalarında damgalama ve işleme için çekici bir alternatif sunar. Seçilen alanları hassas bir şekilde kimyasal olarak işlemek için fotorezist ve aşındırıcı kullanan işlem, korunan malzeme özellikleri, temiz konturlara sahip çapaksız ve gerilimsiz parçalar ve ısıdan etkilenen bölge olmaması özelliklerini sunar. Ek olarak, sıvı aşındırma ortamı, plakada kullanılan sıvı soğutma ortamı için optimum bir yapı oluşturur. Bu yapıların korozyona duyarlı köşeleri ve kenarları yoktur.
PCE'nin kolayca tekrarlanabilir ve düşük maliyetli dijital veya cam aletler kullanması gerçeğiyle birleştiğinde, geleneksel işleme tekniklerine ve damgalamaya göre uygun maliyetli, yüksek doğruluklu ve hızlı bir üretim alternatifi sağlar. Bu, prototip aletler üretirken önemli maliyet tasarrufu anlamına gelir ve damgalama ve işleme tekniklerinin aksine, çeliği yeniden kesmeyle ilişkili alet aşınması ve maliyet yoktur.
İşleme ve damgalama, kesim hattında metal üzerinde mükemmel olmayan sonuçlar üretebilir, sıklıkla işlenen malzemeyi deforme edebilir ve çapaklar, ısıdan etkilenen bölgeler ve yeniden dökülmüş katmanlar bırakabilir. Ayrıca, ısı değişim plakaları gibi daha küçük, daha karmaşık ve daha hassas metal parçalar için gereken ayrıntı çözünürlüğünü karşılamaya çalışırlar.
İşlem seçiminde dikkate alınması gereken bir diğer faktör de işlenecek malzemenin kalınlığıdır. Geleneksel işlemler ince metal işlemeye uygulandığında sıklıkla zorluklarla karşılaşır, damgalama ve presleme birçok durumda uygun değildir, lazer ve su kesme ise sırasıyla orantısız ve kabul edilemez termal deformasyon ve malzeme parçalanmasına yol açar. PCE çeşitli metal kalınlıklarında kullanılabilirken, önemli bir özelliği, montajın bütünlüğü için kritik öneme sahip olan düzlükten ödün vermeden, plakalı ısı değiştiricilerde kullanılanlar gibi daha ince metal saclarda çalışabilmesidir. önemlidir.
Plakaların kullanıldığı temel alanlardan biri, paslanmaz çelik, alüminyum, nikel, titanyum, bakır ve çeşitli özel alaşımlardan yapılan yakıt hücresi uygulamalarıdır.
Yakıt hücrelerindeki metal plakaların diğer malzemelere kıyasla birçok avantajı olduğu bulunmuştur. Aynı zamanda çok güçlüdürler, daha iyi soğutma için mükemmel elektriksel iletkenlik sunarlar, aşındırma kullanılarak son derece ince üretilebilirler, bu da daha kısa yığınlar elde edilmesini sağlar ve kanal içinde yönlü bir yüzey kaplaması yoktur. Plakalar aynı anda oluşturulabilir ve kanallar oluşturulabilir ve yukarıda belirtildiği gibi metalde hiçbir termal gerilim oluşmaz, bu da mutlak düzlük sağlar.
PCE süreci, hava yolu derinliği ve manifold geometrisi dahil olmak üzere tüm klavye boyutlarında tekrarlanabilir toleransları garanti eder ve sıkı basınç düşüşü özelliklerine göre parçalar üretebilir.
Kimyasal olarak aşındırılmış levhalar kullanan diğer endüstriler arasında doğrusal motorlar, havacılık, petrokimya ve kimya endüstrileri yer alır. Üretimden sonra, plakalar istiflenir ve ısı değiştiricinin çekirdeğini oluşturmak için difüzyonla birleştirilir veya lehimlenir. Bitmiş ısı değiştiriciler, geleneksel "kabuk ve boru" ısı değiştiricilerinden altı kata kadar daha küçük olabilir ve bu da mükemmel alan ve ağırlık avantajları sağlar.
PCE kullanılarak üretilen ısı eşanjörleri aynı zamanda çok sağlam ve verimlidir, kriyojenikten 900 santigrat dereceye kadar bir sıcaklık aralığına uyum sağlarken 600 bar basınca dayanabilir. İki veya daha fazla işlem akışını tek bir ünitede birleştirmek mümkündür ve borulama ve vanalarla ilgili gereksinimler büyük ölçüde azaltılır. Reaksiyon ve karıştırma da plakalı ısı eşanjörü tasarımına entegre edilebilir ve böylece tek bir ünitede işlevsellik maliyet etkin bir şekilde eklenebilir.
Günümüzde verimli ve yerden tasarruf sağlayan ısı dağılımına yönelik gereksinimler, birçok geliştirme mühendisi için muazzam zorluklar ortaya çıkarmaktadır. Elektrik ve mikro sistem teknolojisindeki birçok bileşenin minyatürleştirilmesi, uzun bir hizmet ömrü sağlamak için optimum ısı dağılımı gerektiren termal sıcak noktalar adı verilen durumlar yaratmaktadır.
2D ve 3D PCE kullanılarak, en küçük alanda ısı dağıtım ortamının seçimi için ısı değiştiricilerde tanımlanmış genişlik ve derinlikte mikrokanallar üretilebilir. Olası kanal tasarımlarında neredeyse hiçbir sınır yoktur.
Ayrıca, aşındırma işlemi tasarım yeniliğine ve geometrik özgürlüğe ilham verdiğinden, dalgalı kanal kenarları ve derinlikleri kullanılarak laminer akışa kıyasla türbülanslı akış teşvik edilebilir. Soğutma ortamındaki türbülanslı akış, ısı kaynağıyla temas halinde olan soğutucunun sürekli değişmesi anlamına gelir ve bu da ısı değişimini daha verimli hale getirir. Isı değiştiricilerdeki mikrokanallardaki bu tür oluklar ve düzensizlikler PCE tarafından kolayca üretilir, ancak alternatif üretim süreçleri kullanılarak üretilmesi mümkün değildir veya maliyet açısından engelleyici değildir.
PCE uzmanı micrometal GmbH, yüksek tekrarlanabilir doğrulukta yüksek kaliteli iş parçaları üretmek için rekabetçi fiyatlı optoelektronik aletler kullanır.
Bireysel mikrokanal plakalar çeşitli 3 boyutlu geometrilere (örneğin difüzyon kaynağı ile) bağlanabilir. micrometal, müşterilere bireysel mikrokanal plakalar veya entegre mikrokanal ısı eşanjörü blokları satın alma seçeneği sunan deneyimli bir ortak ağı kullanır.
En az biri metal olan iki veya daha fazla kimyasal elementten oluşan ve metalik özelliklere sahip madde.
İşleme sırasında takım/iş parçası arayüzündeki sıvı sıcaklık artışlarını azaltır. Genellikle sıvı formdadır, örneğin çözünür veya kimyasal karışımlar (yarı sentetik, sentetik), ancak basınçlı hava veya diğer gazlar da olabilir. Büyük miktarda ısıyı emme yeteneği nedeniyle su, çeşitli kesme bileşikleri için bir soğutucu ve taşıyıcı olarak yaygın olarak kullanılır ve su/bileşik oranı işleme görevine göre değişir. Bkz. kesme sıvısı; yarı sentetik kesme sıvısı; çözünür yağ kesme sıvısı; sentetik kesme sıvısı.
1. Bir gaz, sıvı veya katı içindeki bir bileşenin, bileşimin tüm kısımlarında homojen olma eğiliminde olan dağılımı. 2. Bir atom veya molekül, malzeme içerisinde kendiliğinden yeni bir konuma hareket eder.
Bir elektrolit aracılığıyla bir iş parçası ile iletken bir alet arasında elektrik akımının aktığı bir işlem. Metali iş parçasından kontrollü bir oranda çözen bir kimyasal reaksiyon başlatır. Geleneksel kesme yöntemlerinden farklı olarak, iş parçası sertliği bir faktör değildir ve bu da ECM'yi işlenmesi zor malzemeler için uygun hale getirir. Elektrokimyasal taşlama, elektrokimyasal honlama ve elektrokimyasal tornalama şeklinde.
İşlevsel olarak bir takım tezgahındaki döner motorla aynı olan doğrusal motor, eksenel olarak merkezden kesilen, daha sonra sıyrılan ve düzleştirilen standart bir kalıcı mıknatıslı döner motor olarak düşünülebilir. Eksen hareketini sağlamak için doğrusal motorların kullanılmasının temel avantajı, çoğu CNC takım tezgahında kullanılan bilyalı vida montaj sistemlerinin neden olduğu verimsizlikleri ve mekanik farklılıkları ortadan kaldırmasıdır.
Yüzey dokusunda daha geniş aralıklı bileşenler. Tüm düzensizlikleri, cihazın kesme ayarından daha geniş aralıklı olarak ekleyin. Bkz. Akış; Yalan; Pürüzlülük.
Dr. Michael J. Hicks, Ball State Üniversitesi Miller İşletme Okulu'nda İşletme ve Ekonomi Araştırmaları Merkezi Müdürü ve George ve Francis Ball Seçkin Ekonomi Profesörüdür. Hicks, Ekonomi alanında doktora ve yüksek lisans derecesini Tennessee Üniversitesi'nden, Ekonomi alanında lisans derecesini ise Virginia Askeri Enstitüsü'nden almıştır. Vergi ve harcama politikası ve Walmart'ın yerel ekonomiler üzerindeki etkisi de dahil olmak üzere eyalet ve yerel kamu politikalarına odaklanan iki kitabın ve 60'tan fazla akademik yayının yazarıdır.