Qu’est-ce qu’un échangeur de chaleur ?

Les échangeurs de chaleur sont utilisés dans les processus de chauffage et de refroidissement pour transférer la chaleur d’un processus ou d’un lieu à un autre. Ils permettent à l’énergie thermique d’un liquide ou d’un gaz de passer à un autre liquide ou gaz sans que les deux n’entrent en contact direct. Les radiateurs domestiques (qui transfèrent la chaleur d’une chaudière à une pièce) et les radiateurs de voiture (qui retirent la chaleur du moteur) sont des exemples courants de la vie quotidienne.
Types d’échangeurs de chaleur
Deux des types les plus courants sont les échangeurs de chaleur à plaques et les échangeurs de chaleur tubulaires, et au sein de ces grandes catégories, il existe des variations de modèles pour répondre à un éventail de fonctions, de résultats et d’environnements. C’est pourquoi il est toujours conseillé de consulter un spécialiste qui pourra vous expliquer toutes les options possibles et concevoir des solutions sur mesure pour répondre à toutes les exigences.
Assiette
Pour les produits dont la viscosité est relativement faible et qui ne contiennent pas de particules, la conception de l’échangeur de chaleur à plaques est idéale, car elle utilise de nombreuses plaques minces et ondulées placées à l’intérieur d’un cadre, le produit et le fluide de service circulant dans des canaux alternés disposés en chevrons. Cela permet au fluide de circuler dans de petits passages sur une grande surface, offrant un niveau élevé de turbulence pour augmenter la vitesse et l’efficacité des taux de transfert de chaleur.
Tube double
Les échangeurs de chaleur à double tube comportent un tube placé de manière concentrique dans un tube plus large. Le produit peut circuler sans restriction dans le tube intérieur tandis que le fluide de service circule dans l’enveloppe qui l’entoure, ce qui en fait l’échangeur de chaleur idéal pour les produits visqueux.
Multitube
Les échangeurs de chaleur multitubulaires contiennent plusieurs tubes qui transportent le produit dans les tubes intérieurs tandis que le fluide de service circule dans l’enveloppe qui les entoure. Sa conception polyvalente est idéale pour une utilisation dans une large gamme d’industries et d’applications.
Espace annulaire
Composé de trois ou quatre tubes concentriques, l’espace annulaire permet au produit de circuler dans l’espace annulaire du tube tandis que le fluide de service passe à la fois par les tubes intérieur et extérieur. Cette conception garantit un chauffage ou un refroidissement uniforme et le tube intérieur est amovible, ce qui facilite l’accès pour l’inspection.
Surface grattée
Les échangeurs de chaleur à surface raclée sont spécialement conçus pour résoudre les problèmes liés à l’encrassement, à la production de sous-produits et aux fluides très visqueux qui font chuter les taux de transfert de chaleur. Le mécanisme interne d’un échangeur de chaleur à surface raclée maintient le produit en mouvement et à une chaleur uniforme. Les surfaces restent ainsi plus longtemps propres et les risques d’encrassement sont réduits, ce qui garantit une efficacité et une utilisation de l’énergie maximales.

Les échangeurs de chaleur à tubes ondulés HRS sont conçus de manière à ce que le tourbillonnement constant du fluide dans le tube empêche la sédimentation et le colmatage lorsqu’ils sont utilisés avec certaines matières comme le digestat.
| DOUBLE TUBE | MULTITUBE | ESPACE ANNULAIRE | SURFACE GRATTÉE | PLAQUE |
|---|---|---|---|---|
| Série DTA | Série C | Série AS 3 | Série Unicus | Avec joint |
| Série DTI | Série G | Série AS4 | Série R | Brasé |
| Série DTIR | Série K | |||
| Série MI | ||||
| Série MR | ||||
| Série MP | ||||
| Série SH | ||||
| Série SI | ||||
| Série SP |
Les avantages et les pièges de la conception des échangeurs de chaleur
Avec autant d’options de conception disponibles, il est vital de comprendre tous les facteurs critiques qui auront un impact sur le choix d’un échangeur de chaleur. Outre le type d’application et d’environnement auquel un échangeur de chaleur sera soumis, d’autres considérations telles que les coûts d’exploitation, la maintenance et le nettoyage pendant toute la durée de vie de l’installation peuvent réduire à néant les économies réalisées au moment de l’achat. L’espace, le budget et la rationalisation de l’investissement sont également des facteurs d’influence importants, et c’est là qu’un expert en échangeurs de chaleur peut concevoir la solution la plus appropriée pour n’importe quelle exigence.
Bien faire les choses
- Efficacité énergétique
- Économies de coûts
- Réduction des effectifs
- Une production plus propre, plus sanitaire et plus hygiénique
- Valoriser les sous-produits
- Réduction des déchets
Se tromper
- Conséquences des salissures
- Dépenses évitables et inutiles
- Dégradation des performances et de la qualité des produits
- Capacité réduite
- Mauvaise efficacité énergétique
- Temps d’arrêt
Pour plus d’informations, consultez nos ressources sur :
- Principes du transfert de chaleur
- Comment concevoir un échangeur de chaleur tubulaire ?
- Conseils pour des types spécifiques d’encrassement des échangeurs de chaleur