Kompakte
Hochtemperatur-Wärmetauscher

Seit dem Entstehen von HiETA stehen Wärmetauscher im Zentrum unserer Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten. Der Plan, auf dem das Unternehmen gegründet wurde, umfasste die Anwendung von Metallpulverbett-AM-Prozessen für die Herstellung von kompakten Wärmetauschern. Der Grund, dass dies das „Kernstück“ des HiETA-Angebots ist und bleibt, ist die Überzeugung, dass die Herstellung von kompakten Wärmetauschern, insbesondere jene, die aus hochtemperaturfesten Materialien wie Inconel 625 bestehen, mittels Additiver Fertigung überzeugende technische und kommerzielle Vorteile bietet.

Konkret hat HiETA kompakte Hochtemperatur-Wärmetauscher für unterschiedliche Wärmekraftmaschinen entwickelt, die wesentliche Vorteile im Vergleich zu jenen boten, die durch Form- und Schweiß-/Lötprozesse mit inhärenten Einschränkungen und fehlerhaften Stellen hergestellt wurden. Dank der Gestaltungsfreiheit des Prozesses können wir hocheffiziente Wärmeübertragungsflächen schaffen, die zu äußerst effizienten Kerntechnologien mit einem minimalen Druckverlust führen. Die Freiheiten des Prozesses ermöglichen unseren Konstrukteuren auch, innovative Verteiler-Optimierungstechniken anzuwenden, um die Stromverteilung zum Kern so zu gestalten, dass die Leistung der Einheit maximiert wird.

Materialien:

  • Inconel 625
  • Inconel 718
  • CM 247LC
  • SS316 L

Die Möglichkeit wird in Anwendungen erweitert, in denen der Gehäuseraum eingeschränkt ist, da diese Kern- und Verteilervorteile in innovative Formen geformt werden können, um in den verfügbaren Konstruktionsraum zu passen. Wir optimieren diese Formen ebenso mit Hilfe unseres Expertenwissens in Bezug auf Wärmeübertragungsmodellierung, um Wärme- und Druckverluste zu reduzieren.
HiETA setzt weiterhin auf Innovation im Bereich von Hochtemperatur-Wärmetauschern durch die Integration dieser leistungsstarken Einheiten mit anderen Komponenten. So haben wir beispielsweise die Vorteile hinsichtlich Kosten und Leistung bei der Integration von Rekuperatoren in Turbinengehäusen und Brennkammerbechern in MGTs aufgezeigt.

Märkte:

  • Energie
  • Automobilbranche
  • Verteidigung
  • Luftfahrt

Als Unterstützung dieser Innovationen hat HiETA Materialdatensätze für ein Materialportfolio einschließlich Nickel-Superlegierungen wie Inconel 625 durch Prüfungen auf Zugfestigkeit und Ermüdung von repräsentativer Kerngeometrie entwickelt. Durch unsere Partnergruppe verfügen wir auch über die Möglichkeit, die Leistung bei hohen Massenstromraten und -temperaturen zu überprüfen. Ferner wird die thermo-mechanische Belastbarkeit durch umfassende Kenntnisse bei der Finite-Elemente-Analyse von komplexen Wärmetauscher-Modellen und der experimentellen Validierung anhand von Materialprüfungen und transienten Durchläufen von skalierten und kompakten Wärmetauscherartikeln in Originalgröße sichergestellt.
Von HiETA erforschte historische Anwendungen umfassen den Rekuperator, der für die Effizienzsteigerung bei Brayton-Kreisprozess-MGTs und Wärmetauschern für die Abwärmerückgewinnung, wie der invertierte Joule-Kreisprozess, verwendet wird.
Die Vorteile der kompakten Wärmetauscher von HiETA werden auch schneller und ohne die Notwendigkeit von Werkzeugen realisiert und mit der umfassenden Sammlung an Leistungs- und Materialdaten können wir diese Vorteile rasch umsetzen und Ihren Anwendungsanforderungen gerecht werden.