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GE Research使用3D打印设计Ultra Performance换热器

2019-5-5 10:08:03 点击:

    ARPA-E通过材料和制造工艺计划(HITEMMP)开展高温,高压和超紧凑型换热器,通过增材制技术。

换热器原型的特写镜头。图片来源:GE Research

    GE与马里兰大学和橡树岭国家实验室合作开发了一种超高性能换热器,可在温度超过1,650°F,压力> 3,600 psi的条件下运行。这种新型热交换器可在现有和下一代发电厂平台上实现更清洁,更高效的发电。

该团队独特的技能组合将产生一种新的热交换器设计,打破新的效率障碍。正在利用金属和热管理方面的深厚知识,并以前所未有的方式应用它,通过3D打印,可以实现以前无法实现的新设计架构。这将使我们能够创造一种“UPHEAT”设备,可以在比现在的热交换器高250°C450°F)的温度下经济高效地运行。

换热器与人体肺部的功能相似。肺是最终的热交换器,循环你呼吸的空气,使身体保持最佳性能,同时调节身体的温度。像燃气轮机这样的发电设备中的热交换器基本上执行相同的功能,但是在更高的温度和压力下。通过增材制造,GE和马里兰大学现在将探索更复杂的生物形状和设计,以实现换热器性能的逐步改变,从而实现更高的效率和更低的排放。

新型换热器将利用独特的耐高温,抗裂的镍超合金,专门为GE研究团队的增材制造工艺而设计。橡树岭国家实验室将利用其在腐蚀科学方面的知名专业知识来测试和验证材料的长期性能。完成后,热交换器将提高间接加热电源循环的热效率,如超临界二氧化碳(sCO2)布雷顿发电,降低能耗和排放。此外,耐高温的热交换器为先进的航空航天应用提供了新的机会。

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