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Intercambiador de calor de circuito impreso

Certificados: ASME, NB, CE, BV, SGS etc.

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El intercambiador de calor de circuito impreso (PCHE) es una innovación innovadora en tecnología de intercambio de calor, diseñada para aplicaciones industriales exigentes. Emergiendo a finales del siglo XX, los PCHEs se desarrollaron para abordar las limitaciones de los intercambiadores de calor tradicionales en entornos extremos. Su diseño compacto y de alta eficiencia rápidamente ganó tracción en industrias que requieren un rendimiento robusto bajo altas presiones y temperaturas.
Inicialmente adoptados en los sectores de la energía nuclear y aeroespacial, los PCHE revolucionaron los procesos de transferencia de calor al ofrecer una fiabilidad y eficiencia espacial sin precedentes. Con el tiempo, su uso se amplió a la licuefacción de GNL, el procesamiento de hidrocarburos y los sistemas de energía renovable, donde desempeñan un papel crítico en la mejora de la eficiencia operativa y la reducción del impacto ambiental.


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Detalles del producto

  • Printed Circuit Heat Exchanger structure

    ¿Qué es el intercambiador de calor de circuito impreso?

    El intercambiador de calor de circuitos impresos (PCHE) es un intercambiador de calor altamente compacto y eficiente diseñado para condiciones de funcionamiento extremas. Los PCHEs sobresalen en aplicaciones de alta presión y alta temperatura (hasta 900 ° C y 1.000 bar) donde fallan los intercambiadores tradicionales, como la licuefacción de GNL, reactores nucleares, ciclos de energía de CO2 supercríticos y sistemas aeroespaciales. Su diseño de microcanales maximiza la eficiencia de transferencia de calor al ofrecer una gran relación superficie-volumen, mientras que la construcción unida por difusión asegura una resistencia mecánica excepcional y resistencia a la corrosión. Las ventajas clave incluyen el tamaño compacto, la durabilidad y el rendimiento térmico preciso, lo que los convierte en ideales para las industrias intensivas en energía que priorizan el espacio y la confiabilidad.
  • Printed Circuit Heat Exchanger technology

    ¿Cómo se construye un intercambiador de calor de circuito impreso?

    El PCHE está construido a partir de placas metálicas delgadas, generalmente hechas de acero inoxidable o aleaciones de níquel, que se someten a un proceso de grabado químico preciso para crear patrones de microcanales intrincados en sus superficies. Estos microcanales están meticulosamente diseñados para optimizar el flujo de fluido y la eficiencia de la transferencia de calor. Las placas grabadas se apilan en una configuración específica y se someten a un proceso de unión por difusión bajo alta presión y temperatura, lo que resulta en una estructura robusta y monolítica que garantiza un rendimiento térmico superior e integridad a prueba de fugas.
    Una de las ventajas clave de la tecnología PCHE reside en su excepcional flexibilidad de diseño. Los perfiles de corrugado de las placas se pueden diseñar a medida para satisfacer los requisitos específicos del proceso. Esta adaptabilidad permite que los PCHEs puedan acomodar caudales variables, caídas de presión y cargas térmicas, lo que los hace adecuados para una amplia gama de condiciones de funcionamiento.

Ventaja de producto

  • Compactidad

    El intercambiador de calor de circuitos impresos presenta un diseño notablemente compacto, con una huella de 5 a 10 veces más pequeña que los intercambiadores de calor convencionales de cáscara y tubo, lo que lo convierte en una solución ideal para aplicaciones con espacio limitado.
  • Alta eficiencia

    PCHE cuenta con una impresionante eficiencia general de transferencia de calor de hasta el 98%, permitiendo un intercambio de calor rápido y sustancial en un corto período de tiempo, mejorando así significativamente la eficiencia de producción.
  • Durabilidad

    El PCHE demuestra una durabilidad excepcional, capaz de soportar condiciones de funcionamiento extremas con presiones de 1000 bar y temperaturas de 850 ° C.
Parámetros de producto
Parámetros Item parámetro
Max.Área 8000m2
Canal Gap 0.4- 4 mm
Diseño Temperatura -196 ~ 850 ° C
Max. Diseño de presión 1000 bares
Placa de material 304, 316L, 2205, titanio, C - 276

Cómo diseñar y fabricar
Intercambiador de calor de circuito impreso

Diseño

  • El diseño de un intercambiador de calor de circuito impreso (PCHE) requiere un enfoque multidisciplinario que combine consideraciones mecánicas termohidráulicas, de optimización de geometría de microcanales y de fabricación.

Selección material

  • Materiales de base: acero inoxidable (SS316L), aleaciones de níquel (Inconel 625) o titanio, elegidos por su resistencia a la corrosión y rendimiento a altas temperaturas.
  • Espesor de la placa: Típicamente, 0,5 - 2 mm, dependiendo de la presión y los requisitos térmicos
Microcanal Etching
  • Revestimiento: Aplique una capa fotorresistente a las placas de metal.
  • Enmascaramiento: Utilice la luz UV para transferir patrones de microcanales (diseñados a través de CFD) sobre el fotorresistente a través de una fotomáscara.
  • Grabado: sumergir placas en un baño químico (por ejemplo, cloruro férrico para acero inoxidable) para disolver las áreas expuestas, creando microcanales precisos (100 - 500 μ m de ancho).
  • Limpieza: Retire el fotorresistente residual y los desechos.
Difusión Bonding
  • Las placas apiladas se colocan en un horno de vacío.
  • Aplicar alta temperatura (70 - 95% del punto de fusión del material, por ejemplo, 900 - 1000 ° C para SS316L) y presión (10 - 30 MPa) durante varias horas.
  • La difusión atómica enlaza placas en un bloque monolítico sin material de relleno.
asamblea
  • Cabeceras / Manifiestos: Soldar o atornillar cabeceras externas para dirigir el flujo de fluido.
  • Aislamiento / recubrimiento: Aplique recubrimientos de barrera térmica para aplicaciones de temperatura extrema.
  • Prueba de fugas: Presurizar con helio o agua.
  • Desempeño térmico: Valida las tasas de transferencia de calor y caída de presión mediante pruebas de laboratorio.

Aplicaciones del intercambiador de calor de circuitos impresos

Los intercambiadores de calor de circuito impreso (PCHE) son ampliamente utilizados en la industria de procesamiento de gas natural, particularmente en procesos que requieren transferencia de calor eficiente, diseño compacto y resistencia a alta presión y temperatura. Su alta eficiencia térmica, estructura que ahorra espacio y capacidad para resistir condiciones extremas los convierten en un componente crítico en este sector.
  • Soluciones de intercambio de calor para la industria marina
    La ingeniería modular en alta mar es un proyecto altamente técnico e integral, que combina diseño especializado, fabricación de precisión, estricto control de calidad y servicio completo de soporte postventa. Estas soluciones están diseñadas para satisfacer las exigencias únicas de los entornos marinos y buques.
  • "Smart Eye " - experto guardián inteligente para intercambiadores de calor
    En la producción industrial, el funcionamiento estable de los intercambiadores de calor está directamente relacionado con la eficiencia de la producción y la seguridad energética. Como fabricante líder mundial de intercambiadores de calor, Shanghai Plate Heat Exchanger ha sido pionero en el sistema de monitoreo digital "Smart Eye". Este sistema, centrado en la inteligencia artificial, la computación de borde y las tecnologías gemelas digitales, proporciona a los clientes globales soluciones de operación y mantenimiento inteligentes de ciclo de vida completo, asegurando que cada intercambiador de calor mantenga una vitalidad duradera.
  • Soluciones de intercambio de calor para la industria energética
    La industria energética es esencial para la vida moderna, impulsando el crecimiento económico y la sostenibilidad a través de los avances en las energías renovables, las redes inteligentes y el almacenamiento de energía. Juega un papel fundamental en la reducción de las emisiones de carbono y garantizar un acceso confiable a la energía. Los intercambiadores de calor de placas son vitales en este sector, mejorando la eficiencia energética mediante la optimización de la transferencia de calor en las centrales eléctricas. Su diseño compacto y alta eficiencia reducen el consumo de energía y los costos operativos, apoyando una gestión térmica sostenible. Juntos, la industria energética y los intercambiadores de calor de placas son clave para avanzar en soluciones energéticas globales y lograr un futuro más verde.
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