Les évaporateurs sont des échangeurs de chaleur convertissant la chaleur sensible ou latente d’un fluide en chaleur latente de vaporisation d’un autre.
S’il s’agit de faire passer de l’eau ou une solution aqueuse de l’état liquide à l’état vapeur, il est convenu en général de l’appeler un évaporateur. S’il est utilisé dans un process en pied de colonne de distillation, que la vapeur soit d’eau ou pas, on le nommera rebouilleur. Lorsqu’il est utilisé ni en production de vapeur d’eau, ni comme élément d’un process de distillation, on l’identifie plutôt par vaporiseur.
Quand un évaporateur est utilisé en dans une installation de cogénération pour produire une vapeur d’eau primaire ou secondaire, il s’agit d’un générateur de vapeur. Intégré dans une installation de production de froid, c’est par l’évaporation du fluide frigorigène que l’on retire des calories au fluide que l’on souhaite refroidir ou à l’air d’une enceinte que l’on veut maintenir à une température basse ou négative.
Fonctionnement de l’évaporateur multitubulaire
L’évaporateur est un échangeur thermique fonctionnant à l’aide d’un fluide dont les conditions de pression et de température lui permettent de passer de l’état liquide à l’état gazeux.
En tant que spécialiste de la conception et de la fabrication d’échangeurs tubulaires, Quiri développe des évaporateurs multitubulaires.
Ceux-ci sont constitués d’un ensemble de tubes très proches, disposés en parallèle (appelé faisceau tubulaire) et regroupés dans un même corps cylindrique (appelé calandre). Le type, la disposition, la matière, les dimensions des tubes sont judicieusement choisis afin de permettre au fluide un très bon transfert thermique.
Deux types d’évaporateurs multitubulaires peuvent être distingués :
- Les évaporateurs multitubulaires noyés
Pour l’évaporateur multitubulaire noyé, le fluide amené à s’évaporer est situé à l’extérieur de tubes. Le faisceau tubulaire est immergé dans le fluide saturé contenu côté calandre. L’ébullition peut alors se produire par nucléation ou par film selon la situation de transfert thermique. En agissant sur le niveau de liquide, on peut assurer un régime de fonctionnement et une surchauffe de la vapeur d’un maximum de 5 °C.
- Les évaporateurs multitubulaires à détente sèche et thermosiphon
Ce type d’évaporateur multitubulaire fonctionne avec le fluide à évaporer circulant à l’intérieur des tubes. Dans le cas d’une détente sèche, il est alimenté grâce à un détendeur thermostatique, permettant de régler la surchauffe. Utilisé dans le domaine de la production de froid, le fluide frigorifique circule à l’intérieur de tubes ( parfois à géométrie améliorée) pour favoriser les performances de transfert et ainsi accroître la compacité des échangeurs de chaleur. Les évaporateurs de type thermosiphon sont plus souvent utilisés sur des process de distillation et situés en pied de colonne avec une hauteur manométrique permettant la recirculation.
Importance des évaporateurs
Permettant le transfert et l’élimination de la chaleur de la substance à refroidir, l’utilisation d’évaporateurs est essentielle pour diverses applications industrielles, notamment dans les processus de réfrigération et de climatisation, mais aussi dans la production d’énergie et certains procédés chimiques et pétrochimiques.
Ceux-ci sont ainsi disponibles dans une grande variété de tailles et de formes et pourront être classifiés grâce à différents critères, tels que le mode de construction, la méthode d’alimentation du réfrigérant ou encore l’application.
En savoir plus sur Quiri Echanges Thermiques, expert des échangeurs de chaleur multitubulaires
Quiri Echanges Thermiques est une société spécialiste de la conception et la fabrication d’échangeurs multitubulaires. Depuis de nombreuses années, nos experts conçoivent des condenseurs, refroidisseurs, évaporateurs et autres échangeurs thermique industriels à destination des secteurs du nucléaire, de l’énergie ou encore du froid industriel. Grâce à une parfaite maîtrise des différentes technologies de transfert de chaleur, chaudronnerie et conception mécanique, ceux-ci sont en mesure de vous proposer l’échangeur de chaleur le plus performant et le plus adapté aux besoins spécifiques de votre industrie.
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