GE utiliza manufactura aditiva para una generación de electricidad más eficiente

Niskayuna, NY. - GE Researches lidera un proyecto de$ 2.5 MM de dólares a través de la Agencia de Proyectos Avanzados de Investigación (ARPA - E) para el intercambiador térmico a través de materiales y procesos de manufactura (HITEMMP) para desarrollar un intercambiador de alta temperatura, presión y tamaño compacto, que permita la generación de energía más limpia y generación de energía eficaz tanto en las plantas de energía existentes y en la próxima generación de plataformas.

El intercambiador de calor llamado UPHEAT es de ultra rendimiento  activado por tecnología aditiva


Un equipo interdisciplinario de expertos en aleaciones de metal a alta temperatura, térmica y manufactura aditiva, están colaborando con la Universidad de Maryland y el Laboratorio Nacional Oak Ridge a desarrollar un intercambiador capaz de soportar calor en rangos de 900 C (1652º F) y 250 bar (3626 PSI), que permitirá aplicaciones avanzadas de energía  y aviación, mientras dan un paso en el cambio hacia la eficiencia energética.



Peter deBock, principal ingeniero de investigación térmica de GE y líder de proyecto en el premio ARPA-E, comenta, la mezcla de habilidades  del equipo le dio un nuevo diseño de intercambiador de calor que rompe las barreras de la eficiencia. "Estamos profundizando y experimentando en el  conocimiento en metales y térmica para aplicarlo en maneras que no se podía antes a través del poder de la impresión en 3D, deBock menciona. "Con la impresión en 3D podemos lograr nuevo diseño de arquitecturas que anteriormente no era posible. Esto nos permitirá crear un dispositivo (UPHEAT) que opere de forma rentable a temperaturas de 250 °C (450 ° F) grados, superior a intercambiadores de calor actuales".



deBock señaló que los intercambiadores de calor realizan una función similar a los pulmones en el cuerpo humano. "Los pulmones son el intercambiador de calor más sofisticado, circulando el aire que respiras para mantener el cuerpo funcionando al máximo rendimiento además de regular la temperatura de su cuerpo. Los intercambiadores de calor en equipos de generación de energía son como una turbina de gas, esencialmente, realizan la misma función, pero a mayores temperaturas y presiones. Con la manufactura aditiva, GE y la Universidad de Maryland ahora explorarán nuevos diseños y formas biológicas, para permitir mejoras en los intercambiadores de calor de alto rendimiento que ofrecen una mayor eficiencia y reducen las emisiones”.



El nuevo intercambiador de calor que está siendo desarrollado por el equipo que tendrá un diseño único, resistente de alta temperatura, con súper aleación de níquel, diseñado específicamente para el proceso de impresión 3D por el equipo de GE Research. El Laboratorio Nacional Oak Ridge aprovechará su experiencia en ciencia de corrosión de materiales para probar y validar el rendimiento a largo plazo. Cuando este terminado, el intercambiador de calor permitirá mayor eficiencia térmica de ciclos de potencia de calor indirecto, tales como dióxido de carbono supercrítico (SCO2) generación de potencia Brayton, reducir el consumo de energía y emisiones. Además, los intercambiadores de calor de alta temperatura pueden ofrecer nuevas oportunidades de aplicaciones aeroespaciales avanzadas.



El objetivo del programa de dos años y medio es desarrollar y demostrar las capacidades de la impresión 3D en un intercambiador de calor en temperatura y presión total.



Sobre GE Research
GE Reserach es la forma en que GE Innovation Powerhouse responde a la realidad. Es un equipo de clase mundial de más de 1000 científicos, ingenieros y personal de marketing (más  de 600 PhDs), trabajando en la intersección de la física y los mercados, realidades físicas y las tecnologías digitales, en un amplio conjunto de industrias para entregar innovación y capacidades de cambiar el mundo para sus clientes.


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