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Das Geheimnis von hohem Druck und hoher Temperatur: Warum können Pillow Plates unter extremen Bedingungen funktionieren?
In industriellen Prozessen haben Kissenplattenwärmetauscher als aufstrebende Technologie mit der steigenden Nachfrage nach hocheffizienten Wärmetauschern nach und nach große Beachtung gefunden. Die kissenförmige Platte wird durch das Verschweißen zweier dünner Metallbleche hergestellt. Wenn diese Bleche aufgeblasen werden, bilden sie eine einzigartige wellenförmige Oberfläche, die einen effektiven Betrieb unter verschiedenen extremen Bedingungen ermöglicht.
Herstellungsprozess
Die kissenförmigen Paneele werden im aufblasbaren Verfahren hergestellt, bei dem zwei dünne Bleche mittels Laser- oder Widerstandsschweißtechnik vollflächig punktverschweißt und die Kanten durch Nahtschweißen versiegelt werden. Schließlich werden die inneren Lücken mit Hochdruckflüssigkeit gefüllt, was zu einer plastischen Verformung der Metallplatte führt und so ihre einzigartige Wellenform bildet.
Dieser Aufblasprozess verleiht dem Kissenbrett eine hervorragende strukturelle Stabilität und Flexibilität und ermöglicht den Betrieb bei Drücken von über 100 MPa und Temperaturen von bis zu 800 °C.
Arten von Kissenbrettern
Nadelkissenbretter werden hauptsächlich in zwei Typen unterteilt: einfach konvexe Oberfläche und doppelt konvexe Oberfläche. Einzelne konvexe Oberflächen bilden normalerweise die Doppelwand eines ummantelten Behälters, während doppelt konvexe Oberflächen zu einer Reihe von Wärmetauschern zusammengesetzt werden können. Diese unterschiedlichen Designs ermöglichen den flexiblen Einsatz von Pillowboards in den unterschiedlichsten Industriebereichen.
Anwendungsbereich
Der Anwendungsbereich von Kissenplatten ist recht breit gefächert und umfasst unter anderem Flüssigkeits-Flüssigkeits- und Gas-Flüssigkeits-Wärmeübertragungsanforderungen, insbesondere in der Papierherstellungs-, Pharma- und Lebensmittelindustrie.
Viele galvanisierte Kühler verwenden Kissenplatten, die direkt in die Flüssigkeit eingetaucht sind, was die Energieeffizienz und Betriebsstabilität erheblich verbessert.
Forschung und Wissenstransfer
Trotz der vielen Vorteile der Pillow-Panel-Technologie sind das Verständnis ihrer thermischen Leistung und die Designerfahrung noch relativ begrenzt. In jüngster Zeit wird durch die Forschung zu geometrischer Analyse, Flüssigkeitsströmung und Wärmeleitung die Leistung im tatsächlichen Betrieb weiter verbessert.
Derzeit entwickeln Forscher kommerzielle Softwaretools, um aktuelle Wissensengpässe beim Design von Nadelkissenplatten zu überwinden.
Analyse von Flüssigkeitsströmungen und Wärmeübertragung
Die inneren Kanäle der Kissenplatte fördern aufgrund ihrer Wellenform die Flüssigkeitsmischung und erhöhen dadurch die Wärmeübertragungsrate. Dies kann jedoch auch zu erhöhten Druckverlusten führen. Eine detaillierte Analyse des Flüssigkeitsflusses und der Wärmeübertragung ist daher der Schlüssel zur Entwicklung effizienter Wärmetauscher.
Schlussfolgerung
Da die industrielle Nachfrage weiter wächst, weisen Kissenplatten als neue Wärmeaustauschtechnologie großes Entwicklungspotenzial auf. Die kontinuierliche Forschung und Innovation wissenschaftlicher Forscher wird seine Anwendung in verschiedenen Branchen weiter fördern. Es bleibt jedoch abzuwarten, ob diese Technologie in Zukunft in Massenproduktion hergestellt und in einem breiteren Spektrum industrieller Anwendungen populär gemacht werden kann.
