Плочестите разменувачи на топлина постојат во многу индустриски апликации и првенствено користат метални плочи за пренос на топлина помеѓу два флуиди.
Нивната употреба брзо расте бидејќи тие имаат подобри перформанси од традиционалните разменувачи на топлина (обично намотани цевки што содржат една течност што поминува низ комора што содржи друга течност) бидејќи течноста што се лади има поголема површинска контактна површина, што го оптимизира преносот на топлина и значително ја зголемува стапката на промена на температурата.
Наместо калеми што минуваат низ коморите, во плочестиот разменувач на топлина, постојат две наизменични комори, обично тенки по длабочина, одделени со брановидни метални плочи на нивните најголеми површини. Комората е тенка, бидејќи тоа осигурува дека поголемиот дел од волуменот на течноста е во контакт со плочата, помагајќи ја размената на топлина.
Ваквите плочи за размена на топлина традиционално се изработуваат со употреба на штанцање или конвенционална машинска обработка како што е длабокото влечење, но неодамна фотохемиското бакирање (PCE) се покажа како најефикасна и најисплатлива техника на изработка достапна за оваа ригорозна примена. Електрохемиската машинска обработка (ECM) е друга алтернативна технологија што може да произведува многу прецизни делови во серии, но овој процес бара многу високо ниво на почетна инвестиција, е ограничен на спроводливи материјали, троши многу енергија, дизајнирањето и производството на алатки е тешко, а обработениот дел од материјалот е корозивен. Корозијата на машински алати и прицврстувачи отсекогаш била главоболка.
Честопати, обете страни на плочестиот разменувач на топлина содржат исклучително сложени карактеристики кои понекогаш се надвор од можностите за штанцање и машинска обработка, но лесно се постигнуваат со употреба на PCE. Дополнително, PCE може да генерира карактеристики од обете страни на плочата истовремено, заштедувајќи значително време, а процесот може да се примени на низа различни метали, вклучувајќи не'рѓосувачки челик, Inconel 617, алуминиум и титаниум.
Поради некои својствени карактеристики на процесот, PCE нуди привлечна алтернатива за штанцање и машинска обработка во апликации со лим. Користејќи фоторезист и етант за прецизна хемиска обработка на избрани области, процесот се одликува со зачувани својства на материјалот, делови без брусење и напрегање со чисти контури и без зони погодени од топлина. Дополнително, медиумот за течно етирање создава оптимална структура за медиумот за ладење на течното средство што се користи во плочата. Овие структури немаат агли и рабови подложни на корозија.
Во комбинација со фактот дека PCE користи лесно повторувачки и нискобуџетни дигитални или стаклени алатки, тоа обезбедува економична, високопрецизна и брза алтернатива на традиционалните техники на машинска обработка и штанцање. Ова значи значителни заштеди на трошоци при производство на прототипни алатки, а за разлика од техниките на штанцање и машинска обработка, нема абење на алатот и трошоци поврзани со повторното сечење на челик.
Машинската обработка и штанцувањето можат да дадат помалку од совршени резултати на метал на линијата на сечење, честопати деформирајќи го материјалот што се обработува и оставајќи раскинати делови, зони погодени од топлина и прелиени слоеви. Дополнително, тие се стремат да ја исполнат потребната резолуција на деталите за помали, посложени и попрецизни метални делови, како што се плочите за размена на топлина.
Друг фактор што треба да се земе предвид при изборот на процес е дебелината на материјалот што треба да се обработува. Традиционалните процеси честопати се соочуваат со тешкотии кога се применуваат за обработка на тенок метал, штанцувањето и штанцувањето во многу случаи се несоодветни, додека ласерското и водното сечење доведуваат до непропорционални и неприфатливи нивоа на термичка деформација и фрагментација на материјалот, соодветно. Иако PCE може да се користи во различни дебелини на метал, клучен атрибут е тоа што може да работи на потенки метални листови, како што се оние што се користат во разменувачите на топлина со плочи, без да се загрози рамноста, што е клучно за интегритетот на склопот.
Клучна област каде што се користат плочите е во апликациите со горивни ќелии направени од нерѓосувачки челик, алуминиум, никел, титаниум, бакар и низа специјални легури.
Металните плочи во горивните ќелии имаат многу предности во однос на другите материјали. Во исто време, тие се многу цврсти, нудат одлична спроводливост за подобро ладење, можат да се изработат екстремно тенки со помош на бакирање, што резултира со пократки купови и немаат насочена завршна обработка на површината во каналот. Плочите можат да се формираат и каналите да се создаваат истовремено, и како што е споменато погоре, не се создава термички стрес во металот, што обезбедува апсолутна рамномерност.
PCE процесот обезбедува повторувачки толеранции на сите димензии на тастатурата, вклучувајќи ја длабочината на дишните патишта и геометријата на разводникот, и може да произведува делови според строги спецификации за пад на притисок.
Други индустрии што користат хемиски гравирани листови вклучуваат линеарни мотори, воздухопловна, петрохемиска и хемиска индустрија. По изработката, плочите се наредени и дифузно се лепат или се лемат заедно за да се направи јадрото на разменувачот на топлина. Завршените разменувачи на топлина можат да бидат до шест пати помали од традиционалните разменувачи на топлина „обвивка и цевка“, обезбедувајќи одлични предности во однос на просторот и тежината.
Разменувачите на топлина произведени со употреба на PCE се исто така многу робусни и ефикасни, способни да издржат притисок од 600 бари, а воедно да се прилагодат на температурен опсег од криогеника до 900 степени Целзиусови. Можно е да се комбинираат повеќе од два процесни текови во една единица и да се задоволат барањата за цевки, а вентилите се значително намалени. Реакцијата и мешањето исто така може да се интегрираат во дизајнот на плочестиот разменувач на топлина, со што економично се додава функционалност во една единица.
Денешните барања за ефикасна и заштедлива топлинска дисипација претставуваат огромни предизвици за многу инженери за развој. Минијатуризацијата на многу компоненти во електричната и микросистемската технологија создава таканаречени термички жаришта, кои бараат оптимална дисипација на топлина за да се обезбеди долг работен век.
Користејќи 2D и 3D PCE, микроканали со дефинирани ширини и длабочини може да се изработат во разменувачи на топлина за избор на медиум за дисипација на топлина во најмалата површина. Речиси и да нема ограничување на можните дизајни на канали.
Понатаму, бидејќи процесот на бакирање инспирира иновации во дизајнот и геометриска слобода, турбулентниот проток, за разлика од ламинарниот проток, може да се промовира преку употреба на брановидни рабови и длабочини на каналите. Турбулентниот проток во медиумот за ладење значи дека течноста за ладење во контакт со изворот на топлина постојано се менува, што ја прави размената на топлина поефикасна. Ваквите брановидни наслаги и неправилности во микроканали во разменувачите на топлина лесно се создаваат со PCE, но не се можни или се скапи за производство со користење на алтернативни производствени процеси.
Специјалистот за PCE, Micrometal GmbH, користи оптоелектронски алатки со конкурентни цени за производство на висококвалитетни работни парчиња со висок степен на повторувачка точност.
Поединечните микроканални плочи можат да се прицврстат (на пр., со дифузиско заварување) на различни 3D геометрии. Micrometal користи искусна мрежа на партнери која им дава можност на клиентите да купат поединечни микроканални плочи или интегрални блокови за микроканален разменувач на топлина.
Супстанца што има метални својства и се состои од два или повеќе хемиски елементи, од кои барем еден е метал.
Намалете ја температурата на течноста што се зголемува на границата помеѓу алатката и работниот дел за време на обработката. Обично во течна форма, како што се растворливи или хемиски смеси (полусинтетички, синтетички), но може да биде и воздух под притисок или други гасови. Поради својата способност да апсорбира големи количини на топлина, водата е широко користена како средство за ладење и носач за разни соединенија за сечење, а односот на вода и соединение варира во зависност од задачата за обработка. Видете течност за сечење; полусинтетичка течност за сечење; растворлива течност за сечење во масло; синтетичка течност за сечење.
1. Дифузија на компонента во гас, течност или цврста материја што има тенденција да ги направи компонентите униформни. 2. Атом или молекула спонтано се движи на нова локација во материјалот.
Операција во која електрична струја тече помеѓу обработен дел и спроводлива алатка низ електролит. Иницира хемиска реакција што го раствора металот од обработениот дел со контролирана брзина. За разлика од конвенционалните методи на сечење, тврдоста на обработениот дел не е фактор, што го прави ECM погоден за материјали што тешко се обработуваат. Во форма на електрохемиско брусење, електрохемиско брусење и електрохемиско стружење.
Функционално ист како ротационен мотор во машинска алатка, линеарниот мотор може да се смета за стандарден ротационен мотор со перманентен магнет, сечен аксијално во центарот, потоа одвоен и поставен рамно. Главната предност на користењето линеарни мотори за движење на оската е тоа што ги елиминира неефикасностите и механичките разлики предизвикани од системите за склопување со топчести завртки што се користат во повеќето CNC машински алатки.
Пошироко распоредени компоненти во текстурата на површината. Вклучете ги сите неправилности распоредени пошироко од поставката за гранично ниво на инструментот. Видете Тек; Лежење; Рапавост.
Д-р Мајкл Џ. Хикс е директор на Центарот за бизнис и економски истражувања и истакнат професор по економија „Џорџ и Франсис Бол“ на Факултетот за бизнис „Милер“ при Универзитетот Бол Стејт. Хикс докторирал и магистрирал економија на Универзитетот во Тенеси и дипломирал економија на Воениот институт во Вирџинија. Тој е автор на две книги и повеќе од 60 научни публикации фокусирани на државните и локалните јавни политики, вклучувајќи ја даночната и потрошувачката политика и влијанието на „Волмарт“ врз локалните економии.