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 površinu kontakta, što optimizira prijenos topline i znatno 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 razmjeni topline.
Takve ploče za izmjenu topline tradicionalno su se izrađivale korištenjem štancanja ili konvencionalne strojne obrade poput dubokog izvlačenja, ali nedavno se fotokemijsko nagrizanje (PCE) pokazalo kao najefikasnija 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 visok nivo početnih ulaganja, ograničen je na provodljive materijale, troši puno energije, dizajn i proizvodnja alata su teški, a obradak... Korozija alatnih strojeva i pribora oduvijek je bila glavobolja.
Često obje strane pločastog izmjenjivača topline sadrže izuzetno složene karakteristike koje su ponekad izvan mogućnosti štancanja i strojne obrade, ali se lako postižu korištenjem PCE-a. Osim toga, PCE može generirati karakteristike 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 mašinsku obradu limova. Korištenjem fotorezista i sredstva za nagrizanje za preciznu hemijsku obradu odabranih područja, proces karakterizira očuvana svojstva materijala, dijelovi bez neravnina i naprezanja s čistim konturama i bez zona pod utjecajem topline. Osim toga, fluidni medij za nagrizanje stvara optimalnu strukturu za fluidni medij za hlađenje koji se koristi u ploči. Ove strukture nemaju uglove i rubove podložne koroziji.
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.
Mašinska obrada i štancanje mogu dati manje nego savršene rezultate na metalu na liniji rezanja, često deformirajući materijal koji se obrađuje i ostavljajući neravnine, zone utjecaja topline i prerađene slojeve. Osim toga, teže ispunjavanju detaljne rezolucije potrebne za manje, složenije i preciznije metalne dijelove kao što su ploče za izmjenu topline.
Još jedan 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 probijanje su u mnogim slučajevima neprikladni, dok lasersko i vodeno rezanje dovode do nesrazmjernih i neprihvatljivih nivoa termičke deformacije i 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 je.
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 odličnu električnu provodljivost za bolje hlađenje, mogu se izraditi izuzetno tanke pomoću nagrizanja, što rezultira kraćim slojevima, i nemaju usmjerenu površinsku završnu obradu unutar kanala. Ploče se mogu formirati i kanali stvarati istovremeno, i kao što je gore spomenuto, u metalu se ne stvara termički napon, što osigurava apsolutnu ravnost.
PCE proces osigurava ponovljive tolerancije na svim dimenzijama ploče ključa, uključujući dubinu disajnih puteva i geometriju razvodnika, te omogućava proizvodnju dijelova prema strogim specifikacijama pada pritiska.
Druge industrije koje koriste hemijski nagrizene ploče uključuju linearne motore, vazduhoplovnu, petrohemijsku i hemijsku industriju. Nakon izrade, ploče se slažu i difuzijski spajaju ili leme kako bi se formirala jezgra izmjenjivača toplote. Gotovi izmjenjivači toplote mogu biti i do šest puta manji od tradicionalnih izmjenjivača toplote sa "ljuskom i cijevi", pružajući odlične prednosti u pogledu prostora i težine.
Izmjenjivači toplote proizvedeni korištenjem PCE-a su također vrlo robusni i efikasni, sposobni da izdrže pritisak od 600 bara, a istovremeno se prilagođavaju temperaturnom rasponu od kriogenih do 900 stepeni Celzijusa. Moguće je kombinovati više od dva procesna toka u jednu jedinicu i uveliko smanjiti zahtjeve za cjevovode i ventile. Reakcija i miješanje također se mogu integrirati u dizajn pločastog izmjenjivača toplote, što isplativo dodaje funkcionalnost u jednoj jedinici.
Današnji zahtjevi za efikasno i prostorno uštedljivo odvođenje toplote predstavljaju ogromne izazove za mnoge inženjere razvoja. Miniaturizacija mnogih komponenti u električnoj i mikrosistemskoj tehnologiji stvara takozvane termalne vruće tačke, koje zahtijevaju optimalno odvođenje toplote kako bi se osigurao dug 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 najmanjoj površini. Gotovo da nema ograničenja u mogućim dizajnima kanala.
Nadalje, budući da proces nagrizanja inspirira inovacije u dizajnu i geometrijsku slobodu, turbulentni tok, za razliku od laminarnog toka, može se promovirati 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 razmjenu topline efikasnijom. Takve nabore 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 optoelektronske alate po konkurentnim cijenama za proizvodnju visokokvalitetnih radnih komada s visokim stepenom ponovljive tačnosti.
Pojedinačne mikrokanalne ploče mogu se pričvrstiti (npr. difuzijskim zavarivanjem) na različite 3D geometrije. micrometal koristi iskusnu partnersku mrežu koja kupcima daje mogućnost kupovine pojedinačnih mikrokanalnih ploča ili integralnih mikrokanalnih blokova izmjenjivača topline.
Supstanca koja ima metalna svojstva i sastoji se od dva ili više hemijskih elemenata, od kojih je barem jedan metal.
Smanjuje porast temperature fluida na granici alat/obradak tokom obrade. Obično u tečnom obliku, kao što su rastvorljive ili hemijske smjese (polusintetičke, sintetičke), ali može biti i komprimirani zrak ili drugi plinovi. Zbog svoje sposobnosti da apsorbira velike količine topline, voda se široko koristi kao rashladno sredstvo i nosač za različite smjese za rezanje, a odnos vode i smjese varira ovisno o zadatku obrade. Vidi tekućina za rezanje; polusintetička tekućina za rezanje; rastvorljiva uljna tekućina za rezanje; sintetička tekućina za rezanje.
1. Raspodjela komponente u gasu, tečnosti ili čvrstoj materiji koja teži da ujednači sastav u svim dijelovima. 2. Atom ili molekul se spontano pomiče na novu lokaciju unutar materijala.
Operacija u kojoj električna struja teče između obratka i provodnog alata kroz elektrolit. Pokreće hemijsku reakciju koja rastvara metal iz obratka kontroliranom brzinom. Za razliku od konvencionalnih metoda rezanja, tvrdoća obratka nije faktor, što ECM čini pogodnim za teško obradive materijale. U obliku elektrohemijskog brušenja, elektrohemijskog honovanja i elektrohemijskog tokarenja.
Funkcionalno isti kao rotacijski motor u alatnoj mašini, linearni motor se može smatrati standardnim rotacijskim motorom sa permanentnim magnetom, aksijalno izrezan u sredini, zatim ogoljen i položen ravno. Glavna prednost korištenja linearnih motora za pokretanje osnog kretanja je što eliminiše neefikasnost i mehaničke razlike uzrokovane sistemima montaže kugličnih vijaka koji se koriste u većini CNC alatnih mašina.
Šire razmaknute komponente u teksturi površine. Uključite sve nepravilnosti razmaknute šire od postavke granične vrijednosti instrumenta. Pogledajte Tok; Položaj; Hrapavost.
Dr. Michael J. Hicks je direktor Centra za poslovna i ekonomska istraživanja i istaknuti profesor ekonomije na katedri George i Francis Ball na Miller School of Business Univerziteta Ball State. Hicks je doktorirao i magistrirao ekonomiju na Univerzitetu Tennessee, a diplomirao ekonomiju na Vojnom institutu Virginije. Autor je dvije knjige i više od 60 naučnih publikacija koje se fokusiraju na državnu i lokalnu javnu politiku, uključujući poresku i politiku potrošnje i utjecaj Walmarta na lokalne ekonomije.