Les industries tiennent une place très importante dans le monde moderne. Ils fabriquent et fournissent différents types de produits utiles au quotidien. Pour garantir une meilleure productivité, ils utilisent divers équipements performants. Les échangeurs thermiques sont parmi eux. Ils sont efficaces les uns des autres et assurent une économie d’exploitation. Mais de quoi s’agissent-ils exactement ? Quels types d’échangeur à choisir ?
Qu’est-ce qu’un échangeur thermique ?
Un échangeur thermique appelé aussi un échangeur de chaleur est un équipement industriel qui permet de transférer de l’énergie thermique d’un fluide vers un autre sans les mélanger. Le but de l’usage de cet équipement est très simple : soit de refroidir un fluide soit de le réchauffer. Mais il peut également récupérer, capter et émettre de l’énergie.
Concernant les fluides qui y circulent, ils peuvent être de même nature ou de nature différente. Ils circulent au sein de l’échangeur thermique de plusieurs façons. Ils peuvent se déplacer dans un sens opposé : l’un des liquides entre par le bas et l’autre par le haut (à contrecourant). Il est possible aussi que les deux fluides circulent dans le même sens (à co-courant). Le transfert peut s’effectuer aussi à courant croisé où l’un circule verticalement et l’autre horizontalement.
Le fonctionnement de l’échangeur de chaleur dépend du type de matériau qui le constitue. Vous pouvez trouver un échangeur en métaux spéciaux, en cuivre, en aluminium, en inox et en acier. C’est la capacité conductrice de ces matériaux qui garantit le fonctionnement de cet équipement.
Quels sont les différents types d’échangeur de chaleur ?
Il existe deux grands types d’échangeur de chaleur. Ce sont : l’échangeur tubulaire et l’échangeur à plaque. Ils ont les mêmes buts. Cependant, leur forme et leur performance ne sont pas les mêmes. Chacun d’entre eux ayant des spécificités liés à son type.
L’échangeur thermique tubulaire
L’échangeur thermique tubulaire est composé de nombreux tubes qui sont placés dans une enveloppe appelée la calandre. C’est dans ces tubes que les fluides circulent. Il est très résistant. En effet, il supporte les fluides avec des pressions très élevées et des différences de température importantes. Côté prix, il est moins cher par rapport à l’autre type d’échangeur. Cependant, il est assez encombrant, il peut mesurer jusqu’à 40 mètres de long et 5 mètres de large. Il occupe alors trop de place dans une zone de production.
L’échangeur thermique à plaque
C’est le type d’échangeur les plus utilisés dans les industries. En effet, les fluides circulent entre les plaques parallèles reliées entre elles. L’échangeur à plaque permet d’obtenir un transfert d’énergie performant. Il est compact et de taille réduite. Il est aussi très connu par son faible encrassement, sa maintenance facile et son efficacité énergétique. Il existe plusieurs modèles d’échangeur à plaque qui sont : l’échangeur à plaque soudée, à plaque brasée et le modèle des plaques et joints.
Quels sont les critères de choix d’un échangeur de chaleur ?
Avec ces différents types d’échangeur thermique, il est difficile de faire un choix. Pour ne pas perdre dans votre choix, certains paramètres sont à prendre en considération, comme :
- la place de l’échangeur : quelle place occupera-t-il dans votre installation ?
- le type de fluide : il peut s’agir de l’eau, de l’air, des liquides et des gaz ;
- le matériau de la paroi : inox, aluminium, cuivre, acier, … ;
- la différence de la température entre les fluides ;
- le débit d’entrée et de sortie : à quelle pression le fluide entre et sort de l’équipement ?
Il est important de considérer ces paramètres, car ils déterminent l’efficacité des transferts de chaleur au niveau de l’échangeur. Prenez bien votre temps lors de votre choix.
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