प्लेट हीट एक्सचेंजर अनेक औद्योगिक उपयोगांमध्ये वापरले जातात आणि त्यांमध्ये प्रामुख्याने दोन द्रवांमधील उष्णता हस्तांतरित करण्यासाठी धातूच्या प्लेट्सचा वापर केला जातो.
त्यांचा वापर झपाट्याने वाढत आहे कारण ते पारंपरिक उष्णता विनिमयकांपेक्षा (सामान्यतः एका द्रवाने भरलेली गुंडाळलेली नळी जी दुसऱ्या द्रवाने भरलेल्या कक्षातून जाते) सरस ठरतात, कारण थंड केल्या जाणाऱ्या द्रवाचा पृष्ठभागाशी अधिक संपर्क येतो, ज्यामुळे उष्णता हस्तांतरण अनुकूल होते आणि तापमानातील बदलाचा दर मोठ्या प्रमाणात वाढतो.
चेंबर्समधून कॉइल्स जाण्याऐवजी, प्लेट हीट एक्सचेंजरमध्ये, दोन एकाआड एक चेंबर्स असतात, जे सामान्यतः कमी जाडीचे असून त्यांच्या सर्वात मोठ्या पृष्ठभागांवर नालीदार धातूच्या प्लेट्सने विभागलेले असतात. चेंबर पातळ असतो, कारण त्यामुळे द्रवाचा बहुतेक भाग प्लेटच्या संपर्कात राहतो, ज्यामुळे उष्णता विनिमयास मदत होते.
अशा उष्णता विनिमय प्लेट्स पारंपरिकरित्या स्टॅम्पिंग किंवा डीप ड्रॉइंगसारख्या पारंपरिक मशीनिंगचा वापर करून तयार केल्या जात असत, परंतु अलीकडे फोटोकेमिकल एचिंग (PCE) हे या कठीण वापरासाठी उपलब्ध असलेले सर्वात कार्यक्षम आणि किफायतशीर उत्पादन तंत्र असल्याचे सिद्ध झाले आहे. इलेक्ट्रोकेमिकल मशीनिंग (ECM) हे आणखी एक पर्यायी तंत्रज्ञान आहे जे बॅचमध्ये अत्यंत अचूक भाग तयार करू शकते, परंतु या प्रक्रियेसाठी खूप मोठ्या प्रमाणात प्रारंभिक गुंतवणुकीची आवश्यकता असते, ती केवळ सुवाहक पदार्थांपुरती मर्यादित आहे, खूप ऊर्जा वापरते, साधनांची रचना आणि उत्पादन करणे कठीण आहे, आणि मशीन टूल्स व फिक्स्चर्सचे गंजणे ही नेहमीच एक डोकेदुखी राहिली आहे.
बऱ्याचदा, प्लेट हीट एक्सचेंजरच्या दोन्ही बाजूंना अत्यंत गुंतागुंतीची वैशिष्ट्ये असतात जी कधीकधी स्टॅम्पिंग आणि मशीनिंगच्या क्षमतेच्या पलीकडे असतात, परंतु PCE वापरून ती सहजपणे साध्य केली जातात. याव्यतिरिक्त, PCE प्लेटच्या दोन्ही बाजूंना एकाच वेळी वैशिष्ट्ये तयार करू शकते, ज्यामुळे बराच वेळ वाचतो, आणि ही प्रक्रिया स्टेनलेस स्टील, इनकॉनल 617, ॲल्युमिनियम आणि टायटॅनियमसह विविध प्रकारच्या धातूंवर लागू केली जाऊ शकते.
प्रक्रियेच्या काही अंगभूत वैशिष्ट्यांमुळे, शीट मेटल ॲप्लिकेशन्समध्ये स्टॅम्पिंग आणि मशिनिंगसाठी PCE एक आकर्षक पर्याय उपलब्ध करून देते. निवडक भागांवर अचूकपणे रासायनिक प्रक्रिया करण्यासाठी फोटोरेझिस्ट आणि एचंटचा वापर केल्यामुळे, या प्रक्रियेत पदार्थाचे गुणधर्म टिकून राहतात, बर्र आणि ताणमुक्त भाग मिळतात, ज्यांचे बाह्य आकार स्वच्छ असतात आणि उष्णतेमुळे प्रभावित झालेले भाग नसतात. याव्यतिरिक्त, द्रव एचिंग माध्यम प्लेटमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या द्रव शीतकरण माध्यमासाठी एक इष्टतम रचना तयार करते. या रचनांना गंज लागण्याची शक्यता असलेले कोपरे आणि कडा नसतात.
PCE मध्ये सहजपणे पुनरावृत्ती करता येणारी आणि कमी किमतीची डिजिटल किंवा काचेची साधने वापरली जातात, या वस्तुस्थितीमुळे ते पारंपरिक मशिनिंग तंत्र आणि स्टॅम्पिंगला एक किफायतशीर, उच्च-अचूक आणि जलद उत्पादन पर्याय प्रदान करते. याचा अर्थ प्रोटोटाइप साधने तयार करताना खर्चात लक्षणीय बचत होते, आणि स्टॅम्पिंग व मशिनिंग तंत्रांच्या विपरीत, यामध्ये साधनांची झीज होत नाही आणि स्टील पुन्हा कापण्याशी संबंधित खर्चही येत नाही.
मशीनिंग आणि स्टॅम्पिंगमुळे कट लाईनवर धातूवर अपूर्ण परिणाम मिळू शकतात, ज्यामुळे अनेकदा मशीनिंग होत असलेल्या पदार्थाचा आकार बदलतो आणि बर्स, उष्णतेने प्रभावित झालेले भाग आणि पुनर्निर्मित थर शिल्लक राहतात. याव्यतिरिक्त, हीट एक्सचेंज प्लेट्ससारख्या लहान, अधिक गुंतागुंतीच्या आणि अधिक अचूक धातूच्या भागांसाठी आवश्यक असलेले तपशीलवार रिझोल्यूशन पूर्ण करण्याचा त्यांचा प्रयत्न असतो.
प्रक्रिया निवडीमध्ये विचारात घेण्याजोगा आणखी एक घटक म्हणजे मशीनिंग करायच्या सामग्रीची जाडी. पातळ धातूवर प्रक्रिया करताना पारंपरिक प्रक्रिया अनेकदा अडचणी निर्माण करतात, स्टॅम्पिंग आणि कटिंग अनेक प्रकरणांमध्ये अयोग्य ठरतात, तर लेझर आणि वॉटर कटिंगमुळे अनुक्रमे असंतुलित आणि अस्वीकार्य पातळीवर औष्णिक विरूपण आणि सामग्रीचे तुकडे होणे घडते. पीसीई (PCE) विविध जाडीच्या धातूंवर वापरता येत असले तरी, त्याचे एक महत्त्वाचे वैशिष्ट्य म्हणजे ते प्लेट हीट एक्सचेंजरमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या पातळ धातूच्या पत्र्यांवर सपाटपणाशी तडजोड न करता काम करू शकते, जे जोडणीच्या अखंडतेसाठी अत्यंत महत्त्वाचे आहे.
स्टेनलेस स्टील, ॲल्युमिनियम, निकेल, टायटॅनियम, तांबे आणि विविध प्रकारच्या विशेष मिश्रधातूंपासून बनवलेल्या प्लेट्सचा वापर इंधन सेल अनुप्रयोगांमध्ये प्रामुख्याने केला जातो.
इंधन पेशींमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या धातूच्या प्लेट्समध्ये इतर सामग्रीच्या तुलनेत अनेक फायदे आढळून आले आहेत. त्याच वेळी, त्या खूप मजबूत असतात, चांगल्या शीतलीकरणासाठी उत्कृष्ट वाहकता देतात, एचिंगचा वापर करून अत्यंत पातळ बनवता येतात, ज्यामुळे लहान स्टॅक्स तयार होतात, आणि चॅनेलमध्ये त्यांच्या पृष्ठभागावर कोणताही दिशात्मक बदल नसतो. प्लेट्स तयार करणे आणि चॅनेल बनवणे एकाच वेळी शक्य होते, आणि वर नमूद केल्याप्रमाणे, धातूमध्ये कोणताही औष्णिक ताण निर्माण होत नाही, ज्यामुळे पूर्ण सपाटपणा सुनिश्चित होतो.
PCE प्रक्रिया एअरवे डेप्थ आणि मॅनिफोल्ड जिओमेट्रीसह सर्व की-बोर्ड डायमेन्शन्सवर पुनरावर्तनीय टॉलरन्सची खात्री देते आणि कडक प्रेशर ड्रॉप स्पेसिफिकेशन्सनुसार पार्ट्स तयार करू शकते.
रासायनिक पद्धतीने कोरलेल्या शीट्सचा वापर करणाऱ्या इतर उद्योगांमध्ये लिनियर मोटर्स, एरोस्पेस, पेट्रोकेमिकल आणि रासायनिक उद्योगांचा समावेश होतो. निर्मितीनंतर, हीट एक्सचेंजरचा गाभा बनवण्यासाठी प्लेट्स एकावर एक रचल्या जातात आणि डिफ्यूजन बॉन्डिंग किंवा ब्रेझिंगने एकत्र जोडल्या जातात. तयार झालेले हीट एक्सचेंजर्स पारंपरिक “शेल अँड ट्यूब” हीट एक्सचेंजर्सपेक्षा सहा पटींपर्यंत लहान असू शकतात, ज्यामुळे जागा आणि वजनाच्या बाबतीत उत्कृष्ट फायदे मिळतात.
PCE वापरून तयार केलेले उष्णता विनिमयक (हीट एक्सचेंजर्स) अत्यंत मजबूत आणि कार्यक्षम असतात, जे ६०० बारचा दाब सहन करू शकतात आणि अतिशीत तापमानापासून ते ९०० अंश सेल्सिअसपर्यंतच्या तापमान श्रेणीशी जुळवून घेतात. दोनपेक्षा जास्त प्रक्रिया प्रवाह एकाच युनिटमध्ये एकत्र करणे शक्य होते आणि त्यामुळे पाइपिंग व व्हॉल्व्हच्या गरजा मोठ्या प्रमाणात कमी होतात. अभिक्रिया आणि मिश्रण देखील प्लेट हीट एक्सचेंजरच्या डिझाइनमध्ये एकत्रित केले जाऊ शकते, ज्यामुळे एकाच युनिटमध्ये किफायतशीरपणे कार्यक्षमता वाढवता येते.
कार्यक्षम आणि कमी जागेत उष्णता बाहेर टाकण्याच्या आजच्या गरजा अनेक विकास अभियंत्यांसमोर मोठे आव्हान उभे करतात. इलेक्ट्रिकल आणि मायक्रोसिस्टम तंत्रज्ञानातील अनेक घटकांच्या लघुकरणामुळे तथाकथित थर्मल हॉट स्पॉट्स तयार होतात, ज्यांचे दीर्घायुष्य सुनिश्चित करण्यासाठी इष्टतम उष्णता बाहेर टाकण्याची आवश्यकता असते.
२डी आणि ३डी पीसीई वापरून, उष्णता विनिमयकांमध्ये कमीत कमी जागेत उष्णता विसर्जन माध्यमाच्या निवडीसाठी निश्चित रुंदी आणि खोली असलेले सूक्ष्म-चॅनेल तयार केले जाऊ शकतात. शक्य असलेल्या चॅनेल डिझाइनला जवळजवळ कोणतीही मर्यादा नाही.
शिवाय, एचिंग प्रक्रिया डिझाइनमधील नावीन्य आणि भौमितिक स्वातंत्र्याला प्रेरणा देत असल्यामुळे, लहरीदार चॅनलच्या कडा आणि खोलीच्या वापराद्वारे स्तरीय प्रवाहाऐवजी प्रक्षुब्ध प्रवाहास प्रोत्साहन दिले जाऊ शकते. शीतकरण माध्यमातील प्रक्षुब्ध प्रवाहाचा अर्थ असा आहे की उष्णता स्रोताच्या संपर्कात असलेले शीतलक सतत बदलत असते, ज्यामुळे उष्णता विनिमय अधिक कार्यक्षम होतो. हीट एक्सचेंजर्समधील मायक्रोचॅनल्समधील अशा लहरी आणि अनियमितता पीसीई (PCE) द्वारे सहजपणे तयार केल्या जातात, परंतु पर्यायी उत्पादन प्रक्रिया वापरून त्या तयार करणे शक्य नसते किंवा खूप खर्चिक ठरते.
PCE विशेषज्ञ मायक्रोमेटल GmbH, उच्च पुनरावृत्ती अचूकतेसह उच्च-गुणवत्तेचे वर्कपीस तयार करण्यासाठी स्पर्धात्मक किमतीच्या ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक साधनांचा वापर करते.
स्वतंत्र मायक्रोचॅनल प्लेट्स (उदा., डिफ्यूजन वेल्डिंगद्वारे) विविध 3D भूमितींना जोडल्या जाऊ शकतात. मायक्रोमेटल एक अनुभवी भागीदार नेटवर्क वापरते जे ग्राहकांना स्वतंत्र मायक्रोचॅनल प्लेट्स किंवा एकात्मिक मायक्रोचॅनल हीट एक्सचेंजर ब्लॉक्स खरेदी करण्याचा पर्याय देते.
धातूंचे गुणधर्म असलेला आणि दोन किंवा अधिक रासायनिक मूलद्रव्यांपासून बनलेला पदार्थ, ज्यापैकी किमान एक धातू असतो.
मशिनिंग दरम्यान टूल/वर्कपीस इंटरफेसवर द्रवाच्या तापमानातील वाढ कमी करते. सामान्यतः द्रव स्वरूपात असते, जसे की विद्राव्य किंवा रासायनिक मिश्रणे (अर्ध-कृत्रिम, कृत्रिम), परंतु दाबयुक्त हवा किंवा इतर वायू देखील असू शकतात. मोठ्या प्रमाणात उष्णता शोषून घेण्याच्या क्षमतेमुळे, पाण्याचा वापर विविध कटिंग कंपाऊंड्ससाठी कूलंट आणि वाहक म्हणून मोठ्या प्रमाणावर केला जातो आणि पाणी व कंपाऊंडचे प्रमाण मशिनिंगच्या कार्यानुसार बदलते. कटिंग फ्लुइड; अर्ध-कृत्रिम कटिंग फ्लुइड; विद्राव्य तेल कटिंग फ्लुइड; कृत्रिम कटिंग फ्लुइड पहा.
१. वायू, द्रव किंवा घन पदार्थामधील घटकाचे विसरण, ज्यामुळे ते घटक एकसमान बनतात. २. अणू किंवा रेणूचे पदार्थामध्ये आपोआप नवीन ठिकाणी जाणे.
एक अशी प्रक्रिया ज्यामध्ये इलेक्ट्रोलाइटमधून वर्कपीस आणि सुवाहक टूल यांच्यामध्ये विद्युत प्रवाह वाहतो. ही प्रक्रिया एक रासायनिक अभिक्रिया सुरू करते, ज्यामुळे वर्कपीसमधून धातू नियंत्रित गतीने विरघळतो. पारंपरिक कटिंग पद्धतींच्या विपरीत, यामध्ये वर्कपीसची कठीणता हा घटक नसतो, ज्यामुळे ईसीएम (ECM) मशीनिंगसाठी कठीण असलेल्या पदार्थांसाठी योग्य ठरते. इलेक्ट्रोकेमिकल ग्राइंडिंग, इलेक्ट्रोकेमिकल होनिंग आणि इलेक्ट्रोकेमिकल टर्निंग या स्वरूपात ही प्रक्रिया केली जाते.
मशीन टूलमधील रोटरी मोटरप्रमाणेच कार्यात्मकदृष्ट्या समान असलेल्या लिनियर मोटरला, मध्यभागी अक्षावर कापलेली, नंतर सोलून सपाट केलेली एक मानक परमनंट मॅग्नेट रोटरी मोटर मानले जाऊ शकते. अक्षांची गती देण्यासाठी लिनियर मोटर्स वापरण्याचा मुख्य फायदा हा आहे की, त्यामुळे बहुतेक सीएनसी मशीन टूल्समध्ये वापरल्या जाणाऱ्या बॉल स्क्रू असेंब्ली सिस्टीममुळे होणारी अकार्यक्षमता आणि यांत्रिक तफावत दूर होते.
पृष्ठभागाच्या पोतातील अधिक अंतरावर असलेले घटक. इन्स्ट्रुमेंटच्या कटऑफ सेटिंगपेक्षा अधिक अंतरावर असलेल्या सर्व अनियमिततांचा समावेश करा. प्रवाह; स्थिती; खडबडीतपणा पहा.
डॉ. मायकल जे. हिक्स हे बॉल स्टेट युनिव्हर्सिटीच्या मिलर स्कूल ऑफ बिझनेस येथील सेंटर फॉर बिझनेस अँड इकॉनॉमिक रिसर्चचे संचालक आणि जॉर्ज अँड फ्रान्सिस बॉल डिस्टिंग्विश्ड प्रोफेसर ऑफ इकॉनॉमिक्स आहेत. हिक्स यांनी युनिव्हर्सिटी ऑफ टेनेसीमधून अर्थशास्त्र विषयात पीएच.डी. आणि एम.ए., तसेच व्हर्जिनिया मिलिटरी इन्स्टिट्यूटमधून अर्थशास्त्र विषयात बी.ए. पदवी मिळवली आहे. त्यांनी राज्य आणि स्थानिक सार्वजनिक धोरणांवर लक्ष केंद्रित करणारी दोन पुस्तके आणि ६० हून अधिक विद्वत्तापूर्ण प्रकाशने लिहिली आहेत, ज्यात कर आणि खर्च धोरण तसेच स्थानिक अर्थव्यवस्थांवर वॉलमार्टच्या प्रभावाचा समावेश आहे.