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El secreto de la alta presión y la alta temperatura: ¿Por qué las placas tipo almohada pueden funcionar en condiciones extremas?
En los procesos industriales, con la creciente demanda de intercambiadores de calor de alta eficiencia, los intercambiadores de calor de placas tipo almohada, como tecnología emergente, han recibido gradualmente una amplia atención. La placa en forma de almohada se fabrica soldando dos finas láminas de metal. Cuando estas láminas se inflan, forman una superficie ondulada única, lo que le permite funcionar de manera efectiva en una variedad de condiciones extremas.
Proceso de fabricación
Los paneles en forma de almohada se fabrican mediante un proceso inflable, en el que dos finas láminas de metal se sueldan por puntos en toda la superficie mediante tecnología de soldadura láser o por resistencia, y los bordes se sellan mediante soldadura de costura. Finalmente, los espacios internos se llenan con líquido a alta presión, lo que provoca la deformación plástica de la placa de metal, formando así su forma ondulada única.
Este proceso de inflado le da al tablero una excelente estabilidad estructural y flexibilidad, lo que le permite operar a presiones superiores a 100 MPa y temperaturas de hasta 800 °C.
Tipos de tableros tipo almohada
Los tableros para alfileteros se dividen principalmente en dos tipos: superficie convexa simple y superficie convexa doble. Las superficies convexas simples suelen formar la pared doble de un recipiente con camisa, mientras que las superficies convexas dobles se pueden ensamblar en una serie de intercambiadores de calor. Estos diferentes diseños permiten que los tableros de almohada se utilicen de manera flexible en muchos campos industriales diferentes.
Ámbito de aplicación
La gama de aplicaciones de las placas tipo almohada es bastante amplia, incluidas, entre otras, las necesidades de transferencia de calor líquido-líquido y gas-líquido, especialmente en las industrias de fabricación de papel, farmacéutica y de procesamiento de alimentos.
Muchos refrigeradores galvanizados utilizan placas tipo almohada que se sumergen directamente en el líquido, lo que mejora significativamente la eficiencia energética y la estabilidad operativa.
Investigación y transferencia de conocimiento
A pesar de las muchas ventajas de la tecnología de paneles acolchados, la comprensión de su rendimiento térmico y la experiencia en diseño son todavía relativamente limitadas. Recientemente, la investigación sobre análisis geométrico, flujo de fluidos y conducción de calor continúa mejorando su desempeño en operaciones reales.
Actualmente, los investigadores están desarrollando herramientas de software comerciales para superar los obstáculos actuales en el conocimiento del diseño de placas de alfiletero.
Análisis de flujo de fluidos y transferencia de calor
Los canales internos de la placa de almohada promueven la mezcla de fluidos debido a su forma ondulada, aumentando así la tasa de transferencia de calor. Sin embargo, esto también puede provocar mayores pérdidas de presión. Por lo tanto, el análisis detallado del flujo de fluidos y la transferencia de calor es clave para diseñar intercambiadores de calor eficientes.
Conclusión
A medida que la demanda industrial continúa creciendo, las placas tipo almohada, como tecnología emergente de intercambio de calor, muestran un gran potencial de desarrollo. La continua investigación e innovación de los investigadores científicos promoverá aún más su aplicación en diversas industrias. Sin embargo, queda por ver si esta tecnología podrá lograr la producción en masa y la popularización en una gama más amplia de aplicaciones industriales en el futuro.
