نسل جدید مبدل‌ های حرارتی سبک و پربازده وارد بازار شد!

دانشگاه ویسکانسین آمریکا از طراحی و ساخت نسل جدیدی از مبدل‌ های حرارتی فلزی با هندسه پیچ‌خورده و سه‌بعدی خبر داد.*

این مبدل حرارتی که با فناوری چاپ فلزی سه‌ بعدی (Metal Additive Manufacturing) ساخته شده، توانسته است بیش از ۲۷٪ راندمان حرارتی و چگالی توان بالاتر نسبت به مبدل‌ های سنتی با لوله‌ های مستقیم ارائه دهد.

ساختار داخلی آن با روش بهینه‌سازی توپوگرافی (Topology Optimization) طراحی شده و برای نخستین بار در ابعاد صنعتی واقعی تولید و آزمایش شده است. این پیشرفت می‌تواند مسیر آینده صنعت انتقال حرارت، انرژی و پتروشیمی را دگرگون کند.

در دهه‌ های اخیر مبدل‌های حرارتی (Heat Exchangers) جزء ثابت صنایع مختلف از پالایشگاه تا نیروگاه‌ ها بوده‌اند.

اما شکل سنتی آن‌ ها معمولاً از کانال‌ های مستقیم تشکیل شده که محدودیت‌ هایی در انتقال حرارت، وزن و حجم تجهیز ایجاد می‌کند.

به‌ کمک فناوری‌ های جدید، از جمله چاپ سه‌ بعدی فلزات و تحلیل محاسباتی توزیع جریان، نسل تازه‌ ای از مبدل‌ ها طراحی شده‌ اند که راه را برای کاربرد های سبک‌ تر و مؤثرتر باز می‌کنند.

پژوهشگران دانشگاه Wiсonsin–Madison در آمریکا با ترکیب هوش طراحی مهندسی، ساخت افزایشی و آلیاژ های پیشرفته، توانسته‌ اند مبدلی بسازند که دارای ویژگی‌ های زیر است:

در کنار این پیشرفت‌ها، مبدل‌ های حرارتی صفحه‌ ای (Plate Heat Exchangers) نیز بسته به ساختار سبک و سطح تماس بالای خود، در مسیر دیجیتالیزه‌شدن طراحی قرار دارند.

دانش جدید، امکان می‌دهد صفحات و کانال‌ های داخلی با هندسه‌ های پیچیده‌ تر تولید شوند. این تغییرات باعث می‌ شود:

• انتقال حرارت میان سیالات با اختلاف دمای بالا سریع‌ تر انجام شود
• دبی جریان و افت فشار بهینه گردد
• عمر کاری و مقاومت در برابر خوردگی افزایش یابد

به همین دلیل، تولیدکنندگان بزرگ تجهیزات صنعتی در حال تست نسخه‌ های سه‌ بعدی و ترکیبی از مبدل‌ های صفحه‌ ای و لوله‌ ای هستند.

این فناوری نو نه فقط پدیده‌ ای مهندسی، بلکه یک فرصت تجاری جدید است:

• افزایش بازده مبدل‌ ها منجر به صرفه‌ جویی انرژی در واحد های صنعتی می‌شود.
• نیاز به آلیاژها و پودر های فلزی خاص، بازار جدیدی برای تأمین‌کنندگان مواد ایجاد می‌کند.
• صنایع هوا فضا، فولاد، پالایش نفت و کربن‌کپچر به‌ سرعت به سمت استفاده از چنین طراحی‌ هایی حرکت می‌کنند.

نسل جدید مبدل‌ های حرارتی، از حالت سنتی به سیستم‌ های هوشمند حرارتی سه‌ بعدی تبدیل شده‌اند؛

انعطاف طراحی، وزن کمتر و بازده بالاتر آن‌ ها نشان می‌دهد عصر تازه‌ ای از انتقال حرارت در راه است.

در آینده نزدیک، ترکیب طراحی توپوگرافی و چاپ فلزی می‌ تواند به استاندارد اصلی تولید مبدل‌های حرارتی تبدیل شود.

و آنچه امروز در دانشگاه ویسکانسین اتفاق افتاده، گامی حیاتی در مسیر این تحول جهانی است.

در حالی که فناوری‌ های نوین مانند طراحی ژیروئیدی در حال باز کردن افق‌ های جدیدی هستند، انتخاب و مهندسی صحیح مبدل حرارتی مناسب برای کاربرد شما، همچنان یک امر تخصصی و حیاتی است.

صنایع تیوان مبدل ویرا با تکیه بر دانش فنی روز و سال‌ ها تجربه در زمینه طراحی، تولید و بهینه‌ سازی انواع سیستم‌ های انتقال حرارت، آماده ارائه مشاوره و راهکار های جامع به صنایع کشور است.

ما درک می‌کنیم که هر فرآیندی نیازمندی‌ های حرارتی منحصر به‌ فرد خود را دارد. تیم مهندسی ما در تیوان مبدل ویرا متخصص در تحلیل نیازهای شما و ارائه بهترین راه‌ حل از میان طیف گسترده‌ای از محصولات، از جمله:

• مبدل‌ های حرارتی صفحه‌ ای واشردار و جوشی
• مبدل‌ های حرارتی شل و تیوب (پوسته و لوله)
• انواع خنک‌کن روغن (Oil Coolers)
• کندانسورها و اواپراتورهای صنعتی

ما به شما کمک می‌کنیم تا با بهینه‌ سازی سیستم‌ های حرارتی خود، به حداکثر راندمان و کمترین هزینه عملیاتی دست یابید.

برای دریافت مشاوره تخصصی و استعلام فنی، با کارشناسان ما در تماس باشید:

• شماره تماس: 02191016064
• وب‌سایت: viraphe.com