1Investigación sobre intercambiadores de calor ligeros
En el caso de los intercambiadores de calor, los márgenes de ganancia disminuyen debido a la competencia en el mercado, y algunos tipos convencionales tienen un precio basado en el peso.Las empresas están empleando diversas estrategias para reducir el peso del producto para reducir los costesLos enfoques comunes incluyen la reducción del grosor del material y la optimización del diseño estructural.
2Investigación de nuevos intercambiadores de calor de placa-azufre con mayor resistencia a la corrosión, tolerancia a altas presiones y resistencia a altas temperaturas
Los intercambiadores de calor tradicionales de placas de aleta están hechos principalmente de aleaciones de aluminio.y la capacidad limitada de alta temperatura restringen la presión y la temperatura de funcionamiento de estos intercambiadoresEn consecuencia, en la industria petroquímica, se utilizan principalmente en aplicaciones de enfriamiento por amortiguación o a baja temperatura.y la resistencia a la corrosión de los intercambiadores de calor de placas es el uso de acero inoxidableLos experimentos indican que los intercambiadores de calor de plumas fabricados con materiales compuestos de fibra de carbono y aluminio pueden soportar presiones de hasta 35 MPa.Los informes también destacan el desarrollo de intercambiadores de calor de placa de politetrafluoroetileno (PTFE) reforzado con fibra de carbono modificada con grafito, que presentan una excelente resistencia a la corrosión y a la contaminación, por lo que son adecuados para las duras condiciones del sector petroquímico.los intercambiadores de calor de aletas de placa fabricados con materiales cerámicos especializados pueden utilizarse en ambientes superiores a 1000 °CImpulsados por las demandas de industrias como la aeroespacial, la electrónica y la superconductividad, el desarrollo y la mejora de varios intercambiadores de calor de placas y aletas están progresando vigorosamente.
3Investigación sobre las nuevas aletas de alta eficiencia
Las aletas son los componentes más fundamentales de los intercambiadores de calor de placas y aletas.ya que amplían significativamente el área de transferencia de calor a través de superficies primarias y secundariasLas investigaciones nacionales actuales sobre aletas se centran principalmente en sus características de transferencia de calor, características de flujo y propiedades superficiales.El rendimiento de las aletas se caracteriza típicamente por el factor de fricción y el factor j de Colburn (factor de transferencia de calor)En general, la configuración geométrica de una aleta dicta su rendimiento de transferencia de calor.Los diseños de aletas pueden optimizarse para satisfacer mejor las condiciones de operación específicas y las capacidades de fabricación.
4Investigación sobre los titulares y distribuidores (guías de entrada/salida)
El diseño adecuado de las cabeceras y distribuidores (o guías de entrada/salida) es crucial para garantizar una distribución uniforme del flujo de fluido dentro del núcleo, una alta eficiencia de transferencia de calor,y el rendimiento general del intercambiador de calor de placa-aleta- medidas tales como soldadura de revestimientos en el encabezado y en el núcleo, refuerzo con placas de endurecimiento,y la incorporación de ranuras de soldadura puede mejorar la calidad de fabricación y extender la vida útil operativa de estos intercambiadoresSin embargo, los desafíos relacionados con la garantía de la distribución uniforme de fluidos a través del diseño estructural, la optimización de la disposición de los canales de flujo,y la contabilización de los efectos de la conducción de calor longitudinal no se han resuelto completamenteEstos aspectos requieren una mayor investigación.
5Aplicación de la dinámica computacional de fluidos (CFD) y tecnologías de simulación
Los avances recientes en ingeniería asistida por computadora (CAE) han hecho posible simular el rendimiento del intercambiador de calor utilizando modelos computacionales.La simulación numérica mediante técnicas de CFD para intercambiadores de calor de pluma permite visualizar las distribuciones de velocidad y campo de temperatura dentro de los canalesEsto permite el análisis del campo de flujo y la investigación que son difíciles o imposibles de lograr con estudios experimentales solamente.proporcionando así una base sólida para el diseño óptimo de los intercambiadores de calor de placas.
6Investigación adicional sobre la tecnología y los procesos de brasado al vacío
El horno de soldadura al vacío es una pieza crítica del equipo en la fabricación de intercambiadores de calor de placas.temperatura de soldaduraEn la actualidad, la comprensión teórica de la tecnología de soldadura al vacío en aplicaciones industriales es insuficiente.obstaculizando el desarrollo de procedimientos de soldadura estandarizadosEsto a menudo se traduce en la dependencia de la experiencia del operador.los procesos de soldadura al vacío para intercambiadores de calor de placa de titanio y acero inoxidable requieren un mayor refinamiento y mejora.
7- Continuación de la expansión de los campos de aplicación
Los intercambiadores de calor de placa de aleta se utilizan actualmente ampliamente en industrias como la separación de aire, la petroquímica, la refrigeración y el aire acondicionado, la industria automotriz y aeroespacial, la maquinaria de construcción,maquinaria generalEn los últimos años, los motores de combustión interna han demostrado importantes beneficios económicos en términos de recuperación de calor, ahorro de materiales, reducción de costes y aplicaciones especializadas.investigación en las teorías del diseñoEn la actualidad, el desarrollo de métodos experimentales, técnicas de fabricación y desarrollo de aplicaciones para los intercambiadores de calor de placas de aleta ha estado floreciendo.Se espera que su gama de aplicaciones se amplíe considerablemente, prometiendo una continua expansión en nuevos campos.
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