Echangeurs thermiques : à plaque, de chaleur... comment ça fonctionne ?


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Définition d'un échangeur thermique
Les différents échangeurs thermiques
Les échangeurs thermiques industriels
Choisir un type d'échangeur thermique

Utilisation des échangeurs thermiques en France



Les échangeurs thermiques, appelés aussi échangeurs de chaleur, se décrivent comme des systèmes qui transmettent de l'énergie thermique depuis un fluide vers un autre, en passant par une surface d'échange.



Ils sont généralement utilisés pour réchauffer ou refroidir certaines matières tels le gaz et le liquide dans un circuit primaire. Les échangeurs thermiques sont habituellement utilisés pour refroidir un appareil ou une machine afin d'éviter leur surchauffage. Ils sont surtout présents dans les radiateurs domestiques, les appareils électroniques et dans les industries automobiles. Les échangeurs de chaleur sont en tout point semblables, d'un point de vue fonctionnel. Pourtant, il existe différentes variantes d'échangeurs thermiques. Ainsi, on a les échangeurs de chaleur à tube en U qui sont les plus utilisés. Ils sont reconnus par leur puissance et leur résistance aux fortes pressions. Les échangeurs thermiques en métal disposent d'ailettes avec une grande surface d'aération, afin de mieux évacuer de la chaleur.

Les Echangeurs thermiques non-compacts



Ces ailettes sont équipées de mini ventilateurs. Ce type d'échangeur est classé dans la catégorie des « non- compacts » et est notamment visible dans les ordinateurs. Il est aussi recommandé dans les mélanges liquide-solide et les liquides visqueux. L'échangeur thermique à métal dispose d'un système auto-nettoyant assurant sa propreté en permanence.


Certains échangeurs de chaleur assurent l'échange « air-eau ». Conçus en cuivre et en métal, ils sont utilisés dans les centrales électriques, les forages de pétrole et les moteurs de voiture. Ils sont équipés d'une pompe et d'un circuit au milieu duquel a lieu la collecte et l'évacuation de la chaleur. D'autres gammes d'échangeurs thermiques sont utilisées à des fins spécifiques. L'échangeur de chaleur à bloc, cubique ou cylindrique, est pourvu de petits canaux. Le bloc contient à la fois des polymères et des graphites.


Formé en un seul bloc ou en plusieurs empilés, l'échangeur est très résistant et peut supporter différentes sortes de fluides chimiques. De même, il possède une capacité modulaire mais s'avère être fragile aux écarts de température et aux chocs.

Les échangeurs thermiques spiralés



Les échangeurs thermiques spiralés sont utilisés dans des cas particuliers pour séparer deux circuits ou pour des applications de condensation et d'évaporation. Ils sont notamment indiqués pour traiter les fluides à fort encrassement, les eaux usées, les boues et les fluides visqueux. A ceux qui optent pour les échangeurs thermiques à ailettes, il faut savoir que leur structure est toute simple avec un conduit rectangulaire ou cylindrique. Ceux-ci sont pratiques pour refroidir toutes sortes de moteurs et pour concevoir le chauffage d'un bâtiment. Les industries utilisent surtout des échangeurs thermiques spéciaux comme les colonnes de Bouhy, les échangeurs à plaques ainsi que les échangeurs tubulaires, horizontaux ou verticaux. Les colonnes de Bouhy sont des échangeurs coaxiaux à tête d'épingle munis de séparateur d'air et d'eau.
echangeurs thermiques


Les échangeurs thermiques à tubulaire horizontal, disposent de calandre, de chicanes et de faisceau de tubes. Les chicanes garantissent un meilleur transfert de la chaleur. Des boîtes de distribution complètent la structure d'un échangeur thermique à tubulaire horizontal. Ce type d'échangeur de chaleur est relativement économique. Il est vivement recommandé pour la condensation partielle et peut supporter de grands écarts de température.

L'échangeur tubulaire et à plaques



L'échangeur à tubulaire vertical quant à lui est parfait pour les échanges de haute pression et est nettement moins encombrant au sol comparé à l'échangeur tubulaire horizontal. Les échangeurs de chaleur à plaques connaissent une grande notoriété dans les industries. Avec leurs plaques de type millefeuilles et leur surface ondulée, ils assurent un meilleur transfert de chaleur. De même, leur système permet de fluidifier la circulation de l'énergie, de la plaque vers la surface. Ce type d'échangeur thermique est intéressant non seulement au niveau du prix, mais aussi d'un point de vue technique. En effet, il est des cas où l'on peut rajouter ou retirer des plaques suivant les besoins. De toute évidence, l'échangeur à plaque est parfaitement adaptable et extensible. Comparé à l'échangeur tubulaire, le modèle à plaque perd moins de chaleur. Il est deux variantes d'échangeurs à plaques, les modèles jointés et soudés. Les échangeurs à plaques jointées disposent d'un angle aigu et large. Ils sont conseillés pour les réseaux de chauffage, les applications agroalimentaires et pharmaceutiques. Les échangeurs à plaques soudées, quant à eux, sont plus performants et conviennent parfaitement aux industries. Parfaitement résistants à des variations de température et des pressions élevées, ils conviennent aux mélanges diphasiques et de gaz, ainsi qu'à toutes sortes de traitements des liquides.

Le Samedi 23 Juillet 2011 à 09:30
Article écrit par Caro ()


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