ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകളുടെ രഹസ്യ ആയുധം: സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സ് കാര്യക്ഷമതയും ആയുസ്സും എങ്ങനെ പുനർനിർവചിക്കുന്നു.

വ്യാവസായിക മേഖലയിലെ ഊർജ്ജ കൈമാറ്റത്തിലെ "പാടാത്ത നായകൻ" എന്ന നിലയിൽ,ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകൾകെമിക്കൽ, പവർ, മെറ്റലർജി തുടങ്ങിയ വ്യവസായങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനത്തെ നിശബ്ദമായി പിന്തുണയ്ക്കുന്നു. എയർ കണ്ടീഷനിംഗ് കൂളിംഗ് മുതൽ റോക്കറ്റ് എഞ്ചിൻ കൂളിംഗ് വരെ, അതിന്റെ സാന്നിധ്യം എല്ലായിടത്തും ഉണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, ലളിതമായി തോന്നുന്ന താപ കൈമാറ്റത്തിന് പിന്നിൽ, വസ്തുക്കളുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പ് പലപ്പോഴും ഉപകരണങ്ങളുടെ വിജയ പരാജയം നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനുള്ള താക്കോലായി മാറുന്നു. ഇന്ന് നമ്മൾ ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകളുടെ കോർ കോഡ് കണ്ടെത്തുകയും സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സ് ഈ മേഖലയിലേക്ക് എങ്ങനെ നവീകരണം കൊണ്ടുവരുമെന്ന് പഠിക്കുകയും ചെയ്യും.
1、 താപ വിനിമയ ഉപകരണങ്ങളുടെ വൈവിധ്യമാർന്ന രൂപങ്ങൾ
ഘടനാപരമായ സവിശേഷതകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകളെ പ്രധാനമായും നാല് വിഭാഗങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു:
1. ഷെൽ ആൻഡ് ട്യൂബ് തരം - ഒരു നെസ്റ്റഡ് പാവയോട് സാമ്യമുള്ള ഒരു മൾട്ടി-ലെയേർഡ് പൈപ്പ്‌ലൈൻ ഡിസൈൻ, ഇവിടെ ആന്തരികവും ബാഹ്യവുമായ മാധ്യമങ്ങൾ പൈപ്പ് ഭിത്തിയിലൂടെ പരോക്ഷമായി താപം കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്നു, ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിനും ഉയർന്ന താപനിലയ്ക്കും അനുയോജ്യമായ സാഹചര്യങ്ങൾക്ക്;
2. പ്ലേറ്റ് തരം - മേസ് ചാനലുകളിൽ അടുക്കി വച്ചിരിക്കുന്ന കോറഗേറ്റഡ് മെറ്റൽ പ്ലേറ്റുകൾ ചേർന്നതാണ്, നേർത്ത പ്ലേറ്റ് ഘടന ചൂടുള്ളതും തണുത്തതുമായ ദ്രാവകങ്ങളുടെ കാര്യക്ഷമമായ "ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് ഉപരിതലത്തിലേക്ക്" താപ കൈമാറ്റം അനുവദിക്കുന്നു;
3. ഫിൻ തരം - പൈപ്പ്ലൈനിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ വളരുന്ന ലോഹ ചിറകുകൾ ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും വായു താപ കൈമാറ്റ കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും സഹായിക്കുന്നു;
4. സ്പൈറൽ - പരിമിതമായ സ്ഥലത്ത് മീഡിയത്തിന്റെ സമ്പർക്ക സമയം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് ഫ്ലോ ചാനൽ ഒരു സ്പ്രിംഗ് ആകൃതിയിലേക്ക് ചുരുട്ടുക.
ഓരോ ഘടനയും വസ്തുക്കളുടെ ഭൗതിക ഗുണങ്ങളുമായി ഒരു മത്സരത്തിലാണ്: ഉദാഹരണത്തിന്, പരമ്പരാഗത ലോഹ വസ്തുക്കൾ, വേഗത്തിൽ താപം കടത്തിവിടുന്നുണ്ടെങ്കിലും, നാശവും ഉയർന്ന താപനിലയും പോലുള്ള അങ്ങേയറ്റത്തെ സാഹചര്യങ്ങളിൽ പലപ്പോഴും പോരായ്മകൾ തുറന്നുകാട്ടുന്നു.

2、 മെറ്റീരിയൽ വിപ്ലവം: സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സിന്റെ വഴിത്തിരിവ്
എഞ്ചിനീയർമാർ തുടർച്ചയായി ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകളുടെ ഘടന ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുമ്പോൾ, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സിന്റെ ആവിർഭാവം ഈ പരിണാമത്തെ ത്വരിതപ്പെടുത്തി. കൃത്രിമമായി സമന്വയിപ്പിച്ച ഈ സൂപ്പർ സ്ട്രോങ്ങ് സെറാമിക് മെറ്റീരിയൽ ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ച് മേഖലയിലെ ഗെയിം നിയമങ്ങൾ മാറ്റിയെഴുതുകയാണ്:
1. കോറോഷൻ ടെർമിനേറ്റർ
ശക്തമായ ആസിഡ്, ഉപ്പ് സ്പ്രേ തുടങ്ങിയ രാസ നാശങ്ങൾ ലോഹങ്ങളുടെ "സ്വാഭാവിക ശത്രു" പോലെയാണ്, അതേസമയം സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്കുകൾക്ക് വളരെ ഉയർന്ന നാശന പ്രതിരോധമുണ്ട്. രാസ ഉൽപാദനത്തിൽ, അവയുടെ സേവനജീവിതം പരമ്പരാഗത സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീലിന്റെ പല മടങ്ങ് എത്താം, കൂടാതെ ഉപകരണ പരിപാലന ചക്രങ്ങൾ വളരെയധികം ദീർഘിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു.
2. ഹീറ്റ് ഫാസ്റ്റ് ലെയ്ൻ
സെറാമിക് എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നുണ്ടെങ്കിലും, അതിന്റെ താപ ചാലകത അലുമിനിയം അലോയ്യുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്നതാണ്. അതുല്യമായ ക്രിസ്റ്റൽ ഘടന ഒരു ഹൈവേയിലെന്നപോലെ താപം ഉയരാൻ അനുവദിക്കുന്നു, സാധാരണ സെറാമിക്സുകളേക്കാൾ പലമടങ്ങ് ഉയർന്ന താപ കൈമാറ്റ കാര്യക്ഷമതയോടെ, ദ്രുത പ്രതികരണം ആവശ്യമുള്ള കൃത്യമായ താപനില നിയന്ത്രണ സംവിധാനങ്ങൾക്ക് ഇത് പ്രത്യേകിച്ചും അനുയോജ്യമാക്കുന്നു.
3. ഉയർന്ന താപനില പോരാളി
1350 ℃ എന്ന ഉയർന്ന താപനിലയിൽ പോലും ഇതിന് ഘടനാപരമായ സ്ഥിരത നിലനിർത്താൻ കഴിയും, ഇത് മാലിന്യ സംസ്കരണം, എയ്‌റോസ്‌പേസ് തുടങ്ങിയ പ്രത്യേക മേഖലകളിൽ ഇത് മാറ്റാനാകാത്തതാക്കുന്നു.ഈ പരിതസ്ഥിതിയിൽ ലോഹ വസ്തുക്കൾ ഇതിനകം മൃദുവാക്കുകയും രൂപഭേദം വരുത്തുകയും ചെയ്തിട്ടുണ്ട്, എന്നാൽ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ശക്തമായി തുടരുന്നു.
4. ഭാരം കുറഞ്ഞതും കൊണ്ടുപോകാൻ എളുപ്പവുമാണ്
വലിയ ലോഹ ഉപകരണങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സിന് സാന്ദ്രത കുറവാണ്. ഈ "ഭാരം കുറഞ്ഞ" ഗുണം മൊബൈൽ ഉപകരണങ്ങളിലും ഉയർന്ന ഉയരത്തിലുള്ള ജോലി സാഹചര്യങ്ങളിലും പ്രത്യേകിച്ചും വിലപ്പെട്ടതാണ്, ഇത് ഗതാഗത, ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ ചെലവുകൾ നേരിട്ട് കുറയ്ക്കുന്നു.
3, ഭാവി ഇതാ: വ്യാവസായിക നവീകരണത്തിന് പുതിയ വസ്തുക്കൾ പ്രചോദനം നൽകുന്നു.
കാർബൺ ന്യൂട്രാലിറ്റിയുടെ പശ്ചാത്തലത്തിൽ, വ്യാവസായിക ഉപകരണങ്ങൾക്ക് ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമതയ്ക്കായി കൂടുതൽ കർശനമായ ആവശ്യകതകൾ ഏർപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്. സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക് ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകൾക്ക് നാശവും സ്കെയിലിംഗും മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഊർജ്ജ നഷ്ടം കുറയ്ക്കുക മാത്രമല്ല, ഉറവിടത്തിൽ ഉപകരണങ്ങൾ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നതിലൂടെ ഉണ്ടാകുന്ന വിഭവ മാലിന്യം കുറയ്ക്കുന്ന ദീർഘായുസ്സും ഉണ്ട്. നിലവിൽ, ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് പോളിക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ തയ്യാറാക്കൽ, ലിഥിയം ബാറ്ററി മെറ്റീരിയൽ സിന്ററിംഗ് തുടങ്ങിയ പുതിയ ഊർജ്ജ മേഖലകളിൽ ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ വിജയകരമായി പ്രയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്, ഇത് ശക്തമായ ക്രോസ്-ബോർഡർ അഡാപ്റ്റബിലിറ്റി പ്രകടമാക്കുന്നു.
സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സിന്റെ ഗവേഷണത്തിലും വികസനത്തിലും ആഴത്തിൽ ഏർപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന ഒരു നൂതനാശയക്കാരൻ എന്ന നിലയിൽ, മെറ്റീരിയൽ രൂപീകരണത്തിന്റെയും കൃത്യതയുള്ള മെഷീനിംഗിന്റെയും സാങ്കേതിക തടസ്സങ്ങൾ ഞങ്ങൾ തുടർച്ചയായി ഭേദിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. വ്യത്യസ്ത സുഷിരങ്ങളും ഉപരിതല സവിശേഷതകളും ഉള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ ഇഷ്ടാനുസൃതമാക്കുന്നതിലൂടെ, ഈ 'കറുത്ത സാങ്കേതികവിദ്യ'ക്ക് വിവിധ വ്യവസായങ്ങളുടെ പ്രത്യേക ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റാൻ കഴിയും. പരമ്പരാഗത ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചറുകൾ പ്രകടന തടസ്സങ്ങൾ നേരിടുമ്പോൾ, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സ് കാര്യക്ഷമമായ താപ കൈമാറ്റത്തിന്റെ ഒരു പുതിയ യുഗത്തിന് തുടക്കമിടുന്നു.
താപ വിനിമയ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പരിണാമ ചരിത്രം അടിസ്ഥാനപരമായി മെറ്റീരിയൽ നവീകരണത്തിന്റെ ഒരു ചരിത്രമാണ്. കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പ് മുതൽ ടൈറ്റാനിയം അലോയ് വരെയും, ഗ്രാഫൈറ്റ് മുതൽ സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് വരെയും, ഓരോ മെറ്റീരിയൽ പരിവർത്തനവും ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമതയിൽ ഒരു പടിപടിയായ പുരോഗതി കൊണ്ടുവരുന്നു. സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് സെറാമിക്സ് തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത് കൂടുതൽ വിശ്വസനീയമായ ഉപകരണ ഘടകങ്ങൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിനെക്കുറിച്ചല്ല, മറിച്ച് ഭാവിയിലേക്കുള്ള സുസ്ഥിരമായ വ്യാവസായിക പരിഹാരങ്ങൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിനെക്കുറിച്ചും കൂടിയാണ്.