神戶制鋼氫氣站用新型熱交換器 提高緊湊性

神戶制鋼機(jī)械部門(mén)產(chǎn)品“氫氣站用擴(kuò)散接合型緊湊式熱交換器”(產(chǎn)品名稱:DCHE, Diffusion bonded Compact Heat Exchanger)的主要特點(diǎn)是在不銹鋼板上加工、層壓出1-2mm的細(xì)微流道,經(jīng)擴(kuò)散接合,比普通二重管式熱交換器的傳熱面積更大(約5倍,1000m2/m3),緊湊性更強(qiáng)(尺寸約為1/100),且更為耐高壓(100MPa)。

日前,該產(chǎn)品獲得日本不銹鋼協(xié)會(huì)頒發(fā)的“第16屆不銹鋼協(xié)會(huì)獎(jiǎng)”中功能性部件領(lǐng)域最優(yōu)秀獎(jiǎng)。DCHE開(kāi)發(fā)的主要要點(diǎn)為:1)為了避免氫脆現(xiàn)象,將不銹鋼板中添加的Ni等合金成分控制在最恰當(dāng)水平;2)由于金屬經(jīng)高溫、加壓,一般會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)度降低的趨勢(shì),為了維持該產(chǎn)品強(qiáng)度,在擴(kuò)散接合時(shí)選定了接合時(shí)的最佳溫度等條件。

擴(kuò)散接合是焊接等接合方法的一種,將材料之間緊密貼合,邊高溫加熱邊加壓,使其在原子水平接合。不同于普通的焊接,由于不熔化母材,適用于細(xì)微流道及復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)件的接合。
近年來(lái),在燃料電池汽車(chē)(FCV)基礎(chǔ)設(shè)施——?dú)錃庹镜闹饕O(shè)備,如氫氣壓縮機(jī)、空調(diào)、分配器內(nèi)部等為了將氫氣冷卻到目標(biāo)溫度,需要使用熱交換器。傳統(tǒng)上使用二重管式熱交換器,但接頭多且設(shè)備尺寸大,在需要節(jié)省空間降低安裝費(fèi)用的氫氣站,需要更為緊湊的熱交換器。高性能、緊湊式DCHE自2013年首次在日本國(guó)內(nèi)商用氫氣站使用以來(lái),累計(jì)銷售量已達(dá)到100套以上。

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