प्रिंट सर्किट हीट एक्सचेंजर (PCHE)

मुद्रित सर्किट हीट एक्सचेंजर (PCHEs) अल्ट्रा-कॉम्पैक्ट, प्रसार-बांड प्लेट गर्मी एक्सचेंजर हैं जो चरम स्थितियों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।पारंपरिक शेल-एंड-ट्यूब इकाइयों के विपरीत, एक पीसीएचई को पतली धातु की प्लेटों पर जटिल माइक्रोचैनल पैटर्न को रासायनिक रूप से उत्कीर्ण करके बनाया जाता है और फिर उन्हें एक ठोस, मोनोलिथिक ब्लॉक में स्टैकिंग और प्रसार-बांडिंग करता है।

सर्किट के साथ ही साथ हीट एक्सचेंजर के कामकाजी सिद्धांत (पीसीएचए):

पीसीएचई एक गर्म धारा से एक ठंडे धारा के माध्यम से थर्मल ऊर्जा हस्तांतरित करता है प्रसार-धुंधित धातु प्लेटों।प्रत्येक प्लेट में दोनों चेहरों पर चैनल हैं, और तरल पदार्थ प्लेट के विपरीत पक्षों पर इन चैनलों से गुजरते हैं।चूंकि गर्म तरल पदार्थ अपने चैनलों के माध्यम से बहता है, गर्मी प्लेट की दीवार के माध्यम से आस-पास के ठंडे तरल पदार्थ चैनलों तक चलता है, जिससे तरल पदार्थ के तापमान बढ़ते हैं (या कम हो जाते हैं)।इंजीनियर आमतौर पर प्रवाह मार्गों की व्यवस्था करते हैं ताकि एक तरल पदार्थ दूसरे के लिए काउंटर-प्रवाह होता है, जिससे प्रवाह के साथ तापमान ग्रेडिएंट को अधिकतम किया जाता है और दक्षता को बढ़ाया जाता है।महत्वपूर्ण रूप से, उत्कीर्ण चैनलों में अक्सर छोटी लहरें या झुकना शामिल होता है जो मध्यम प्रवाह दरों पर भी अशांति को प्रेरित करते हैं, जो नाटकीय रूप से कन्वेक्टिव गर्मी हस्तांतरण गुणांक (अक्सर 3,000-7,000 W / m2 · K) को बढ़ाती है।

उदाहरण के लिए, एक विशिष्ट पीसीएचई चैनल पैटर्न गर्म (लाल) और ठंडे (नीले) तरल पदार्थों को प्रत्येक प्लेट पर घुमावदार माइक्रोचैनल पथों के माध्यम से मजबूर करता है।यह जटिल, रासायनिक रूप से उत्कीर्ण ज्यामितीय प्रवाह को मिश्रित करता है और पूरे एक्सचेंजर में एक उच्च तापमान अंतर बनाए रखता है।

चूंकि प्लेट चैनलों को प्रत्येक अनुप्रयोग के लिए कस्टम डिज़ाइन किया जा सकता है (2 डी या 3 डी पैटर्न), इसलिए इंजीनियर थर्मल लंबाई और दबाव की गिरावट को प्रक्रिया की आवश्यकताओं के लिए अनुकूलित कर सकते हैं।प्रभावी रूप से, एक पीसीएचई का कामकाज सिद्धांत छोटे उत्कीर्ण चैनलों के माध्यम से तरल पदार्थों के बीच सतह संपर्क को अधिकतम करना है और फिर पतली प्लेट के माध्यम से ठोस संचरण को काम पूरा करने दें।

पीसीएचई का निर्माण और डिजाइन

पीसीएचई हीट एक्सचेंजरकठोर परिस्थितियों का सामना करने के लिए पतली धातु प्लेटों (आमतौर पर स्टेनलेस स्टील या उच्च निकेल मिश्र धातु) से निर्मित होते हैं।प्रत्येक प्लेट अपने माइक्रोचैनल बनाने के लिए सटीक फोटोकेमिकल उत्कीर्णन से गुजरती है।एक बार उत्कीर्ण होने के बाद, प्लेटों को वैकल्पिक गर्म / ठंडे कॉन्फ़िगरेशन में ढेर किया जाता है और एक उच्च दबाव, उच्च तापमान प्रसार-बांडिंग भट्ठी में रखा जाता है।इन स्थितियों के तहत (आमतौर पर धातु के पिघलने के बिंदु का 70-95%), धातु की सतह एक परमाणु स्तर पर एक साथ वेल्डिंग करती है, जिससे एक ठोस, वेल्डिंग-मुक्त ब्लॉक बन जाता है।नीचे दिए गए आंकड़े विधानसभा के बाद आंतरिक PCHE संरचना का एक स्कीमेटिक दिखाता है:

प्लेट पैक (अंदर में डॉट ब्लॉक) पीसीएचई के कोर का निर्माण करता है, जो एक गर्म-साइड के खोल और एक ठंडे-साइड के खोल के बीच सैंडविच होता है।इनलेट और आउटलेट मैनिफोल्ड्स को अपने संबंधित चैनल सर्किट में तरल पदार्थों को खिलाने के लिए इस ब्लॉक में वेल्डिंग किया जाता है।चूंकि पूरा कोर प्रसार बंधा है, इसलिए सक्रिय मार्गों में कोई गैस्केट या ब्रज जोड़ नहीं हैं।यह पूरी तरह से वेल्डेड निर्माण पीसीएचई के असाधारण दबाव सहिष्णुता को समझाता है।प्रसार-बांडित पीसीएचई कोर नियमित रूप से 1,000 बार से अधिक दबाव और व्यापक तापमान उतार-चढ़ाव से बचते हैं।

प्रत्येक प्लेट पर उत्कीर्ण पैटर्न को तैयार करके, निर्माता असमित प्रवाह व्यवस्था, मल्टी-पास चक्र, या यहां तक कि दो-चरण प्रवाह खंड बना सकते हैं।उदाहरण के लिए, एक प्लेट गर्म गैस को एक ज़िगज़ैग पथ के माध्यम से मार्ग दे सकती है, जबकि संभोग प्लेट प्रक्रिया की जरूरतों के आधार पर तरल प्रवाह को सीधे माध्यम से देता है।यह लचीलापन डिजाइनरों को दबाव ड्रॉप बनाम गर्मी विनिमय की अनुमति देता है।

प्रदर्शन हाइलाइट्स

पीसीएचई अपने डिजाइन के कारण कई महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करते हैं।

• असाधारण थर्मल दक्षताः

घने माइक्रोचैनल नेटवर्क PCHEs को 95-98% की प्रभावशीलता तक पहुंचने की अनुमति देता है।लगभग सभी गर्मी तरल पदार्थों के बीच स्थानांतरित की जाती है, जो सामान्य खोल-और-ट्यूब इकाइयों को दूर करती है।इस उच्च दक्षता का मतलब है कि एक बहुत छोटा तापमान दृष्टिकोण, ऊर्जा हानि में कटौती।

· सुपर कॉम्पैक्ट आकारः

प्रत्येक प्लेट में कई छोटे चैनलों को उत्कीर्ण करके, पीसीएचई एक छोटे मात्रा में विशाल गर्मी हस्तांतरण सतह क्षेत्र को पैक करते हैं।वास्तव में, पीसीएचई एक तुलनीय शेल-एंड-ट्यूब एक्सचेंजर की तुलना में 80-90% कम जगह पर कब्जा कर सकते हैं।यह "शीट हस्तांतरण क्षेत्र के साथ पैक किए गए ठोस कोर" उन्हें आदर्श बनाता है जहां अंतरिक्ष और वजन प्रीमियम पर हैं।

• अत्यधिक दबाव / तापमान क्षमता:

प्रसार-बांड कोर में कोई प्रवाह गैस्केट या जोड़ नहीं है, इसलिए यह क्रूर परिस्थितियों को सहन कर सकता है।पीसीएचई नियमित रूप से क्रायोजेनिक तरल पदार्थों ( -196 डिग्री सेल्सियस तक) और सुपरक्रिटिकल प्रवाह (850 डिग्री सेल्सियस तक) को संभालते हैं।1,000 बार से अधिक दबाव प्राप्त किया जा सकता है, जिससे पीसीएचई हाइड्रोजन ईंधन प्रणालियों, उन्नत रिएक्टरों और उच्च दबाव वाले कंप्रेसरों में सेवा करने में सक्षम हो सकते हैं।

· यांत्रिक स्थायित्वः

गैस्केट और ब्रज जोड़ों को खत्म करने का मतलब अनिवार्य रूप से कोर में कोई रिसाव मार्ग नहीं है।यह ऑल वेल्डेड डिजाइन कंपन और थर्मल साइकिल से थकान का सामना करता है।प्रसार बंधन पूर्ण धातु शक्ति और जंग प्रतिरोध को संरक्षित करता है, इसलिए पीसीएचई विश्वसनीय रूप से आक्रामक तरल पदार्थों (एसिड, अमोनिया, आदि) को संभालते हैं।जहां अन्य एक्सचेंजर्स असफल रहे।

· डिजाइन लचीलापनः

उन्नत उत्刻न का मतलब है कि चैनल जटिल पैटर्न का पालन कर सकते हैं।पीसीएचई को गर्मी हस्तांतरण और दबाव की गिरावट को संतुलित करने के लिए काउंटर-फ्लो, क्रॉस-फ्लो या कई पास के साथ बनाया जा सकता है।अनुकूलित corrugation प्रोफाइल और मिश्रण को बढ़ावा देता है।प्रत्येक मुद्रित सर्किट हीट एक्सचेंजर को अपने कर्तव्य के लिए कस्टम-इंजीनियर किया जाता है, जिससे प्रत्येक तरल जोड़ी के लिए बेहतर प्रदर्शन होता है।

एक पीसीएचई के पैमाने को चित्रित करने के लिए, हमारे उत्पाद विनिर्देशों पर विचार करेंशंघाई हीट ट्रांसफर.हम PCHE कोर के साथ प्रदान करते हैं:

ये मूल्य एक PCHE की असाधारण थर्मल क्षमता और कठोरता को दर्शाते हैं।

हमारे मुद्रित सर्किट हीट एक्सचेंजर के अनुप्रयोग

पीसीएचई कार्य सिद्धांत इसे सबसे अधिक मांग वाले गर्मी हस्तांतरण कार्यों के लिए उपयुक्त बनाता है।विशिष्ट अनुप्रयोगों में शामिल हैंः

· तरल प्राकृतिक गैस (एलएनजी) प्रसंस्करणः पीसीएचई एलएनजी तरलता और पुनर्गasification के दौरान क्रायोजेनिक तापमान और उच्च दबाव को संभाला करते हैं।उनका उपयोग FSRUs पर ईंधन-गैस वाष्पकरण और वाहक पर उबलते-ऑफ गैस वसूली के लिए किया जाता है।

· परमाणु औरविद्युत उत्पादन: उन्नत रिएक्टरों और सुपरक्रिटिकल CO2 चक्रों में, पीसीएचई कॉम्पैक्ट भाप जनरेटर या अपशिष्ट गर्मी रिकवरी के रूप में कार्य करते हैं।850 डिग्री सेल्सियस और 1000 बार को बनाए रखने की उनकी क्षमता उन्हें रिएक्टर कूलेंट या उच्च तापमान की गर्मी वसूली के लिए आदर्श बनाती है।

· रासायनिकऔर पेट्रोकेमिकलः रिफाइनल और रासायनिक संयंत्रों में अंतरिक्ष तंग है।पीसीएचई कुशलता से उच्च दबाव वाले रिएक्टरों (उदाहरण के लिए हाइड्रोजनकरण) औरdew-पॉइंट नियंत्रण में गर्मी का आदान-प्रदान करते हैं, जबकि जंग प्रतिरोधी मिश्र धातु उन्हें कठोर रसायनों से संपर्क करने देती है।

· हाइड्रोजन ईंधन और कार्बन कैप्चरः पीसीएचई ईंधन (फास्ट-फिल स्टेशनों के लिए महत्वपूर्ण) से पहले हाइड्रोजन को प्री-कूल करते हैं और सीसीएस सिस्टम में गर्मी को ठीक करते हैं।उनकी सटीकता और दक्षता ऊर्जा की बचत करते हुए सिस्टम के प्रदर्शन में सुधार करने में मदद करती है।

कुल मिलाकर, कामकाजी सिद्धांत - सूक्ष्म चैनल, प्रसार बंधन, और काउंटर-वर्तमान प्रवाह - पीसीएचई को दक्षता, कॉम्पैक्टनेस और ताकत का एक अनूठा संयोजन देता है।ये गुण उन्हें गर्मी की वसूली और कम ऊर्जा उपयोग में सुधार करने में सक्षम बनाते हैं।SHPHE के नवीनतम अध्ययनों से पता चलता है कि पीसीएचई पारंपरिक डिजाइनों की तुलना में ~ 30% पंपिंग शक्ति को कम कर सकते हैं, उनकी उच्च प्रभावशीलता के लिए धन्यवाद।

शंघाई गर्मी हस्तांतरण उपकरण कंपनी,लिमिटेड प्लेट गर्मी एक्सचेंजर और पूर्ण गर्मी हस्तांतरण प्रणालियों के डिजाइन, विनिर्माण, स्थापना और सेवा में माहिर है।

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