Trong các quy trình công nghiệp, với nhu cầu ngày càng tăng về bộ trao đổi nhiệt hiệu suất cao, bộ trao đổi nhiệt dạng tấm gối, như một công nghệ mới nổi, dần dần nhận được sự quan tâm rộng rãi. Tấm hình gối được chế tạo bằng cách hàn hai tấm kim loại mỏng. Khi những tấm này được bơm căng, chúng tạo thành một bề mặt lượn sóng độc đáo, cho phép nó hoạt động hiệu quả trong nhiều điều kiện khắc nghiệt.
Các tấm hình gối được sản xuất bằng quy trình bơm hơi, trong đó hai tấm kim loại mỏng được hàn điểm trên toàn bộ bề mặt bằng công nghệ hàn laser hoặc hàn điện trở và các cạnh được hàn kín bằng đường hàn. Cuối cùng, các khoảng trống bên trong được lấp đầy bằng chất lỏng áp suất cao, gây ra biến dạng dẻo của tấm kim loại, từ đó tạo thành hình dạng lượn sóng độc đáo của nó.
Quy trình bơm phồng này mang lại cho tấm gối có cấu trúc ổn định và linh hoạt tuyệt vời, cho phép nó hoạt động ở áp suất vượt quá 100 MPa và nhiệt độ lên tới 800°C.
Bảng Pincushion chủ yếu được chia thành hai loại: bề mặt lồi đơn và bề mặt lồi kép. Các bề mặt lồi đơn thường tạo thành thành đôi của bình có vỏ bọc, trong khi các bề mặt lồi kép có thể được lắp ráp thành một loạt các bộ trao đổi nhiệt. Những thiết kế khác nhau này cho phép ván gối được sử dụng linh hoạt trong nhiều lĩnh vực công nghiệp khác nhau.
Phạm vi ứng dụng của tấm gối khá rộng, bao gồm nhưng không giới hạn ở nhu cầu truyền nhiệt chất lỏng-lỏng và khí-lỏng, đặc biệt là trong ngành sản xuất giấy, dược phẩm và chế biến thực phẩm.
Nhiều bộ làm mát mạ điện sử dụng tấm gối được nhúng trực tiếp vào chất lỏng, cải thiện đáng kể hiệu quả sử dụng năng lượng và độ ổn định khi vận hành.
Mặc dù có nhiều ưu điểm của công nghệ tấm gối, nhưng sự hiểu biết về hiệu suất nhiệt và kinh nghiệm thiết kế của nó vẫn còn tương đối hạn chế. Gần đây, nghiên cứu về phân tích hình học, dòng chất lỏng và dẫn nhiệt tiếp tục cải thiện hiệu suất của nó trong hoạt động thực tế.
Hiện nay, các nhà nghiên cứu đang phát triển các công cụ phần mềm thương mại để khắc phục những điểm nghẽn kiến thức hiện nay trong việc thiết kế tấm đệm kim.
Các rãnh bên trong của tấm gối thúc đẩy sự trộn lẫn chất lỏng do hình dạng lượn sóng của chúng, do đó làm tăng tốc độ truyền nhiệt. Tuy nhiên, điều này cũng có thể dẫn đến tổn thất áp suất tăng lên. Do đó, phân tích chi tiết dòng chất lỏng và truyền nhiệt là chìa khóa để thiết kế bộ trao đổi nhiệt hiệu quả.
Khi nhu cầu công nghiệp tiếp tục tăng, tấm gối, như một công nghệ trao đổi nhiệt mới nổi, cho thấy tiềm năng phát triển lớn. Sự nghiên cứu và đổi mới liên tục của các nhà nghiên cứu khoa học sẽ thúc đẩy hơn nữa ứng dụng của nó trong các ngành công nghiệp khác nhau. Tuy nhiên, vẫn còn phải xem liệu công nghệ này có thể đạt được sản xuất hàng loạt và phổ biến trong nhiều ứng dụng công nghiệp hơn trong tương lai hay không?