Un échangeur de chaleur est un système permettant de transférer de l’énergie thermique d’un fluide vers l’autre, sans les mélanger. Les échangeurs thermiques sont utilisés dans le but de réchauffer, refroidir, de condenser un gaz, d’évaporer un liquide.
Fonctionnement d’un échangeur de chaleur
Afin d’assurer le transfert de chaleur entre deux fluides sans les mélanger, l’échangeur de chaleur est doté de deux enceintes séparées et disposant d’une paroi commune. Les fluides circulent à travers leur enceinte respective et échangent leur énergie thermique à travers cette paroi, correspondant conventionnellement à la surface d’échange.
L’énergie thermique est transmise d’un fluide à l’autre par transfert convectif et conductif dans les applications les plus courantes, et radiatifs dans des domaines plus spécifiques (à très basse température et vide, à haute température et gaz sensibles aux infrarouges,…).
Quels sont les différents types d’échangeurs thermiques ?
Les principales technologies utilisées dans le secteur industriel sont les échangeurs tubulaires et à plaques.
Bien que l’échangeur thermique tubulaire repose sur une technologie plus ancienne, celui-ci s’adapte à un plus grand nombre d’applications (échangeur air/eau, liquide/gaz ou gaz/gaz par exemple). Davantage robuste que son successeur en matière de résistance aux écarts de température importants et à la pression, les échangeurs à tubes restent indispensables pour les fluides à fortes pression et encrassants.
Plus robuste que l’échangeur à plaques, l’échangeur multitubulaire est particulièrement bien adapté lorsqu’il y a plusieurs contraintes de service et d’exploitation :
- Un encrassement important (donc nécessité de nettoyage)
- Un couple pression/température imposant des épaisseurs de parois conséquentes
- Des métallurgies adaptées et compatibles avec la nature des fluides
- Des fluides dangereux pour l’environnement
Comment est réalisée la conception d’un échangeur thermique ?
La conception et la fabrication d’un échangeur thermique industriel sont des processus bien plus complexes qu’il n’y paraît. De nombreux facteurs sont à prendre en compte pour la réalisation d’un échangeur de chaleur performant et économiquement optimisé, tels que l’optimisation de la surface d’échange par la maximisation des coefficients d’échanges, la réduction de l’encombrement de l’appareil et la maitrise des pertes de charge.
En pratique, l’application visée (condenseur, refroidisseur ou évaporateur par exemple) déterminera l’orientation prise dès le départ pour la conception et la fabrication de l’échangeur.
Quiri, expert de la conception et la fabrication d’échangeurs de chaleur
Forte d’une expérience de nombreuses années dans la conception et la fabrication d’échangeurs tubulaires et de réservoirs sous pressions, la société Quiri est en mesure de mener les projets d’échangeurs thermiques les plus complexes et est reconnue par de nombreux acteurs majeurs dans les domaines de l’énergie, du nucléaire ou encore de la pétrochimie. Pour tout renseignement au sujet de nos échangeurs multitubulaires, n’hésitez pas à contacter nos experts.
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