प्लेट हीट एक्सचेंजर कई औद्योगिक अनुप्रयोगों में मौजूद होते हैं और मुख्य रूप से दो तरल पदार्थों के बीच ऊष्मा स्थानांतरित करने के लिए धातु की प्लेटों का उपयोग करते हैं।
इनका उपयोग तेजी से बढ़ रहा है क्योंकि ये पारंपरिक हीट एक्सचेंजर (आमतौर पर एक कुंडलित ट्यूब जिसमें एक तरल पदार्थ होता है जो दूसरे तरल पदार्थ वाले कक्ष से होकर गुजरता है) से बेहतर प्रदर्शन करते हैं, क्योंकि ठंडा किए जा रहे तरल पदार्थ का सतही संपर्क क्षेत्र अधिक होता है, जो ऊष्मा स्थानांतरण को अनुकूलित करता है और तापमान परिवर्तन की दर को काफी बढ़ा देता है।
प्लेट हीट एक्सचेंजर में, कक्षों से गुजरने वाली कुंडलियों के बजाय, दो वैकल्पिक कक्ष होते हैं, जो आमतौर पर गहराई में पतले होते हैं और उनकी सबसे चौड़ी सतहों पर नालीदार धातु की प्लेटों द्वारा अलग किए जाते हैं। कक्ष पतला होता है, क्योंकि यह सुनिश्चित करता है कि अधिकांश तरल आयतन प्लेट के संपर्क में रहे, जिससे ऊष्मा विनिमय में सहायता मिलती है।
परंपरागत रूप से ऐसी ऊष्मा विनिमय प्लेटों का निर्माण स्टैम्पिंग या डीप ड्राइंग जैसी पारंपरिक मशीनिंग विधियों द्वारा किया जाता रहा है, लेकिन हाल ही में फोटोकेमिकल एचिंग (पीसीई) इस कठिन अनुप्रयोग के लिए उपलब्ध सबसे कुशल और लागत प्रभावी निर्माण तकनीक साबित हुई है। इलेक्ट्रोकेमिकल मशीनिंग (ईसीएम) एक अन्य वैकल्पिक तकनीक है जो बैचों में बहुत सटीक पुर्जे बना सकती है, लेकिन इस प्रक्रिया में बहुत अधिक प्रारंभिक निवेश की आवश्यकता होती है, यह केवल प्रवाहकीय सामग्रियों तक सीमित है, इसमें बहुत अधिक ऊर्जा की खपत होती है, उपकरणों का डिजाइन और निर्माण कठिन है, और मशीन टूल्स और फिक्स्चर का क्षरण हमेशा से एक बड़ी समस्या रही है।
अक्सर, प्लेट हीट एक्सचेंजर के दोनों किनारों पर अत्यंत जटिल संरचनाएं होती हैं जो कभी-कभी स्टैम्पिंग और मशीनिंग की क्षमताओं से परे होती हैं, लेकिन पीसीई का उपयोग करके आसानी से प्राप्त की जा सकती हैं। इसके अतिरिक्त, पीसीई प्लेट के दोनों किनारों पर एक साथ संरचनाएं उत्पन्न कर सकता है, जिससे काफी समय की बचत होती है, और इस प्रक्रिया को स्टेनलेस स्टील, इनकोनेल 617, एल्यूमीनियम और टाइटेनियम सहित विभिन्न धातुओं पर लागू किया जा सकता है।
इस प्रक्रिया की कुछ अंतर्निहित विशेषताओं के कारण, पीसीई शीट मेटल अनुप्रयोगों में स्टैम्पिंग और मशीनिंग के लिए एक आकर्षक विकल्प प्रदान करता है। फोटोरेसिस्ट और एचेंट का उपयोग करके चयनित क्षेत्रों को सटीक रूप से रासायनिक रूप से संसाधित करने से, इस प्रक्रिया में सामग्री के गुणों का संरक्षण होता है, खुरदरेपन और तनाव से मुक्त पुर्जे प्राप्त होते हैं, जिनमें साफ-सुथरे किनारे होते हैं और कोई ऊष्मा-प्रभावित क्षेत्र नहीं होते हैं। इसके अतिरिक्त, द्रव एचिंग माध्यम प्लेट में उपयोग किए जाने वाले द्रव शीतलन माध्यम के लिए एक इष्टतम संरचना बनाता है। इन संरचनाओं में जंग लगने की संभावना वाले कोई कोने या किनारे नहीं होते हैं।
पीसीई में आसानी से दोहराए जाने योग्य और कम लागत वाले डिजिटल या ग्लास टूल्स का उपयोग होता है, जिसके चलते यह पारंपरिक मशीनिंग तकनीकों और स्टैम्पिंग के मुकाबले एक किफायती, उच्च-सटीकता और तेज़ विनिर्माण विकल्प प्रदान करता है। इसका अर्थ है प्रोटोटाइप टूल्स के उत्पादन में महत्वपूर्ण लागत बचत, और स्टैम्पिंग और मशीनिंग तकनीकों के विपरीत, इसमें टूल्स का घिसाव नहीं होता और स्टील को दोबारा काटने से जुड़ी कोई लागत नहीं आती।
मशीनिंग और स्टैम्पिंग से धातु पर कटाई रेखा पर अपूर्ण परिणाम प्राप्त हो सकते हैं, जिससे अक्सर मशीनीकृत सामग्री विकृत हो जाती है और बर्र, ऊष्मा-प्रभावित क्षेत्र और पुनर्निर्मित परतें रह जाती हैं। इसके अतिरिक्त, वे ऊष्मा विनिमय प्लेटों जैसे छोटे, अधिक जटिल और अधिक सटीक धातु भागों के लिए आवश्यक विवरण रिज़ॉल्यूशन को पूरा करने का प्रयास करते हैं।
प्रक्रिया चयन में विचार करने योग्य एक अन्य कारक मशीनिंग की जाने वाली सामग्री की मोटाई है। पारंपरिक प्रक्रियाओं को अक्सर पतली धातु प्रसंस्करण में कठिनाइयों का सामना करना पड़ता है, स्टैम्पिंग और स्टैम्पिंग कई मामलों में अनुपयुक्त होती हैं, जबकि लेजर और जल कटिंग क्रमशः असमान और अस्वीकार्य स्तर के तापीय विरूपण और सामग्री विखंडन का कारण बनती हैं। यद्यपि पीसीई का उपयोग विभिन्न मोटाई की धातुओं में किया जा सकता है, इसकी एक प्रमुख विशेषता यह है कि यह प्लेट हीट एक्सचेंजर में उपयोग की जाने वाली पतली धातु की चादरों पर भी समतलता से समझौता किए बिना काम कर सकती है, जो असेंबली की अखंडता के लिए महत्वपूर्ण है।
स्टेनलेस स्टील, एल्युमीनियम, निकेल, टाइटेनियम, तांबा और कई विशेष मिश्र धातुओं से बनी प्लेटों का उपयोग ईंधन सेल अनुप्रयोगों में प्रमुखता से किया जाता है।
ईंधन सेल में धातु की प्लेटों के अन्य सामग्रियों की तुलना में कई फायदे पाए गए हैं। साथ ही, ये बहुत मजबूत होती हैं, बेहतर शीतलन के लिए उत्कृष्ट चालकता प्रदान करती हैं, नक़्क़ाशी का उपयोग करके इन्हें अत्यंत पतला बनाया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप छोटी स्टैक बनती हैं, और चैनल के भीतर कोई दिशात्मक सतह फिनिश नहीं होती है। प्लेटों को आकार दिया जा सकता है और चैनल एक ही समय में बनाए जा सकते हैं, और जैसा कि ऊपर बताया गया है, धातु में कोई थर्मल तनाव उत्पन्न नहीं होता है, जिससे पूर्ण समतलता सुनिश्चित होती है।
पीसीई प्रक्रिया एयरवे की गहराई और मैनिफोल्ड ज्यामिति सहित सभी प्रमुख बोर्ड आयामों पर दोहराने योग्य सहनशीलता सुनिश्चित करती है, और सख्त दबाव ड्रॉप विनिर्देशों के अनुसार पुर्जों का निर्माण कर सकती है।
अन्य उद्योग जो रासायनिक रूप से उत्कीर्णित शीटों का उपयोग करते हैं उनमें लीनियर मोटर्स, एयरोस्पेस, पेट्रोकेमिकल और रासायनिक उद्योग शामिल हैं। निर्माण के बाद, प्लेटों को एक के ऊपर एक रखकर डिफ्यूजन बॉन्डिंग या ब्रेज़िंग द्वारा हीट एक्सचेंजर का कोर बनाया जाता है। तैयार हीट एक्सचेंजर पारंपरिक "शेल और ट्यूब" हीट एक्सचेंजर की तुलना में छह गुना तक छोटे हो सकते हैं, जिससे स्थान और वजन के मामले में उत्कृष्ट लाभ मिलते हैं।
पीसीई तकनीक का उपयोग करके निर्मित हीट एक्सचेंजर अत्यंत मजबूत और कुशल होते हैं, जो 600 बार के दबाव को सहन करने में सक्षम होते हैं और क्रायोजेनिक से लेकर 900 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान को सहन कर सकते हैं। एक इकाई में दो से अधिक प्रक्रिया धाराओं को संयोजित करना संभव है, जिससे पाइपिंग और वाल्व की आवश्यकताएं काफी कम हो जाती हैं। प्लेट हीट एक्सचेंजर डिजाइन में प्रतिक्रिया और मिश्रण को भी एकीकृत किया जा सकता है, जिससे एक ही इकाई में लागत प्रभावी ढंग से कार्यक्षमता बढ़ाई जा सकती है।
आज के समय में कुशल और स्थान-बचत वाली ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकताएं कई विकास इंजीनियरों के लिए भारी चुनौतियां पेश करती हैं। विद्युत और सूक्ष्म प्रणाली प्रौद्योगिकी में कई घटकों के लघुकरण से तथाकथित थर्मल हॉट स्पॉट बनते हैं, जिनके लंबे सेवा जीवन को सुनिश्चित करने के लिए इष्टतम ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है।
2D और 3D पीसीई का उपयोग करके, ऊष्मा विनिमयकर्ताओं में परिभाषित चौड़ाई और गहराई वाले माइक्रोचैनलों का निर्माण किया जा सकता है, जिससे सबसे छोटे क्षेत्र में ऊष्मा अपव्यय माध्यम का चयन किया जा सके। संभावित चैनल डिज़ाइनों की लगभग कोई सीमा नहीं है।
इसके अलावा, चूंकि नक़्क़ाशी प्रक्रिया डिज़ाइन में नवाचार और ज्यामितीय स्वतंत्रता को प्रेरित करती है, इसलिए लहरदार चैनल किनारों और गहराईयों के उपयोग से लैमिनर प्रवाह के विपरीत अशांत प्रवाह को बढ़ावा दिया जा सकता है। शीतलन माध्यम में अशांत प्रवाह का अर्थ है कि ऊष्मा स्रोत के संपर्क में आने वाला शीतलक लगातार बदलता रहता है, जिससे ऊष्मा विनिमय अधिक कुशल हो जाता है। ऊष्मा एक्सचेंजरों में सूक्ष्म चैनलों में इस तरह की लहरदार संरचनाएं और अनियमितताएं पीसीई द्वारा आसानी से उत्पन्न की जा सकती हैं, लेकिन वैकल्पिक विनिर्माण प्रक्रियाओं का उपयोग करके इन्हें उत्पन्न करना संभव नहीं है या लागत के लिहाज से बहुत महंगा है।
पीसीई विशेषज्ञ माइक्रोमेटल जीएमबीएच प्रतिस्पर्धी कीमतों पर ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का उपयोग करके उच्च स्तर की दोहराव योग्य सटीकता के साथ उच्च गुणवत्ता वाले वर्कपीस का उत्पादन करती है।
माइक्रोचैनल की अलग-अलग प्लेटों को विभिन्न 3डी ज्यामितियों से जोड़ा जा सकता है (उदाहरण के लिए, डिफ्यूजन वेल्डिंग द्वारा)। माइक्रोमेटल एक अनुभवी साझेदार नेटवर्क का उपयोग करता है जो ग्राहकों को अलग-अलग माइक्रोचैनल प्लेटें या एकीकृत माइक्रोचैनल हीट एक्सचेंजर ब्लॉक खरीदने का विकल्प देता है।
एक ऐसा पदार्थ जिसमें धात्विक गुण होते हैं और जो दो या दो से अधिक रासायनिक तत्वों से मिलकर बना होता है, जिनमें से कम से कम एक धातु होता है।
मशीनिंग के दौरान टूल/वर्कपीस इंटरफ़ेस पर द्रव के तापमान में वृद्धि को कम करना। आमतौर पर तरल रूप में, जैसे घुलनशील या रासायनिक मिश्रण (अर्ध-सिंथेटिक, सिंथेटिक), लेकिन दबावयुक्त हवा या अन्य गैसें भी हो सकती हैं। बड़ी मात्रा में ऊष्मा अवशोषित करने की क्षमता के कारण, पानी का व्यापक रूप से शीतलक और विभिन्न कटिंग यौगिकों के वाहक के रूप में उपयोग किया जाता है, और पानी और यौगिक का अनुपात मशीनिंग कार्य के अनुसार बदलता रहता है। कटिंग द्रव; अर्ध-सिंथेटिक कटिंग द्रव; घुलनशील तेल कटिंग द्रव; सिंथेटिक कटिंग द्रव देखें।
1. किसी गैस, द्रव या ठोस में किसी घटक का विसरण जो घटकों को एकसमान बनाने की प्रवृत्ति रखता है। 2. कोई परमाणु या अणु स्वतः ही पदार्थ के भीतर किसी नए स्थान पर चला जाता है।
एक ऐसी प्रक्रिया जिसमें विद्युत धारा एक वर्कपीस और एक चालक उपकरण के बीच इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से प्रवाहित होती है। यह एक रासायनिक प्रतिक्रिया शुरू करती है जो नियंत्रित दर पर वर्कपीस से धातु को घोलती है। पारंपरिक कटिंग विधियों के विपरीत, वर्कपीस की कठोरता एक कारक नहीं होती है, जिससे ईसीएम कठिन मशीनिंग योग्य सामग्रियों के लिए उपयुक्त हो जाता है। यह इलेक्ट्रोकेमिकल ग्राइंडिंग, इलेक्ट्रोकेमिकल होनिंग और इलेक्ट्रोकेमिकल टर्निंग के रूप में उपलब्ध है।
मशीन टूल में रोटरी मोटर के समान कार्यात्मक रूप से, एक लीनियर मोटर को एक मानक स्थायी चुंबक रोटरी मोटर के रूप में समझा जा सकता है, जिसे अक्षीय रूप से केंद्र में काटा जाता है, फिर उसके पुर्जे अलग करके सपाट बिछाया जाता है। अक्ष गति को संचालित करने के लिए लीनियर मोटर्स का उपयोग करने का मुख्य लाभ यह है कि यह अधिकांश सीएनसी मशीन टूल्स में उपयोग किए जाने वाले बॉल स्क्रू असेंबली सिस्टम के कारण होने वाली अक्षमताओं और यांत्रिक अंतरों को समाप्त कर देता है।
सतह की बनावट में अधिक दूरी पर स्थित घटक। उपकरण की कटऑफ सेटिंग से अधिक दूरी पर स्थित सभी अनियमितताओं को शामिल करें। प्रवाह; स्थिति; खुरदरापन देखें।
डॉ. माइकल जे. हिक्स बॉल स्टेट यूनिवर्सिटी के मिलर स्कूल ऑफ बिजनेस में सेंटर फॉर बिजनेस एंड इकोनॉमिक रिसर्च के निदेशक और जॉर्ज और फ्रांसिस बॉल विशिष्ट अर्थशास्त्र प्रोफेसर हैं। हिक्स ने यूनिवर्सिटी ऑफ टेनेसी से अर्थशास्त्र में पीएचडी और एमए तथा वर्जीनिया मिलिट्री इंस्टीट्यूट से अर्थशास्त्र में बीए की उपाधि प्राप्त की है। उन्होंने दो पुस्तकें और 60 से अधिक शोध प्रकाशन लिखे हैं जो राज्य और स्थानीय सार्वजनिक नीति पर केंद्रित हैं, जिनमें कर और व्यय नीति तथा स्थानीय अर्थव्यवस्थाओं पर वॉलमार्ट का प्रभाव शामिल है।