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Les échangeurs à plaques, à plaques et joints...

Les échangeurs Tubulaires

Ils sont nombreux dans le secteur industriel et représentent environs 25 % des ventes. Malgré leur technologie ancienne face aux échangeurs à plaque brasé soudés ou à joints, les échangeurs tubulaires restent indispensables pour les fluides à forte pression ou très visqueux. Leur fonctionnement repose sur une enveloppe nomme calandre et d’un faisceau de tubes disposés à l’intérieur. Il peut être positionné verticalement ou horizontalement.  

echangeur tubulaire

Les + des échangeurs tubulaires

Robustesse en terme de:

  • Température
  • Pression extrême
  • Ecart de température important 
  • Ils peuvent être gigantesque aussi (plusieurs dizaines de mètres de long et diamètre)

Les – des échangeurs tubulaires

  • Peu pratique en maintenance donc problème de colmatage, encrassement….
  • Performances moins optimales que les autres échangeurs (soudés, jointés)

Les échangeurs à plaques et joints

Depuis les années 70, cette famille d’échangeur se développe de plus en plus. 
Plus compétitif que les échangeurs tubulaires, plus facile en maintenance, moins encombrant.
Le fluide circule donc au travers d'une succession de plaques métalliques en acier inoxydable, aluminium, titane ou tantale. Les fluides circulent sans jamais se mélanger. Les plaques comprises entre 0,1 mm à 0,8 mm ont pour action d’assurer le transfert de chaleur. L’espace entre elles est compris entre 5 et 10 mm. 
En ce qui concerne les joints, ils sont en générale en polymère: matière souple, légères, bénéficie de bonnes caractéristiques d’isolation thermique et électrique. Ils assurent l’étanchéité de l’ensemble des plaques pressées afin de créer des corrugations à leurs surfaces, donc des turbulences. Celles-ci permettront par conséquent d’éviter tout dépôt et permettra donc une meilleure performance énergétique à terme. 


 

echangeur plaques joints 1

Les + des échangeurs à plaques et joints

  • Compact   
  • Nettoyable  
  • Performant 
  • Modulable

 

Les – des échangeurs à plaques et joints

  • Acceptent des pressions et températures moins importantes que les échangeurs tubulaires
  • Des pertes de charges plus importantes

Les échangeurs à plaques soudées

Son fonctionnement est similaire à l’échangeur à plaque à joint. Les joints disparaissent au bénéfice de plaques soudées entres elles.

echangeur plaques brases 3

Les + 

  • Plus performants qu’un échangeur tubulaire (4 fois plus)
  • Plus solide qu’un échangeur à plaque à joints
  • Compact 

Les –

  • Plus cher
  • Nettoyage sous pression avec des buses possibles

Les échangeurs brasées

Ces échangeurs sont fabriqués de plaques brasées en acier inoxydable ou en cuivre et sont brasés sous vide avec du cuivre ou nickel. Une plaque sur deux est retournée à 180 °, la circulation se fait donc à contre courant

echangeur plaques brases 4

Les + 

  • Compact
  • Ecoulement très turbulent par conséquent bon échange même à des faibles vitesses d’écoulement
  • Peu de maintenance, car faible encrassement 
  • Fiable et hermétiquement scellé
  • Bonne résistance à des pressions et températures élevés

Les –

  • Pas modulable et démontable

Les échangeurs à plaques soudées sont régulièrement utilisés dans les domaines Chauffage, Ventilation, Climatisation (HVAC CVC)

 

 

 

Les échangeurs thermiques aérauliques:
air / air

Ils sont le plus fréquemment constitués de tubes de cuivre ou d aluminium dans lesquels véhiculent un fluide réfrigérant. Les batteries d’ailettes assurent l’échange avec l’air. En vue d’optimiser les échanges des calories, il est fréquent de dimensionner un ventilateur qui assura l’accélération de la circulation de l’air. Il est appelé évaporateur lorsqu’il créé du froid et condenseur quand il dissipe du chaud. Les condenseurs sont donc fréquents dans le domaine de l’industrie. Ils sont fréquemment utilisés pour refroidir des procédés industriels (raffinerie, power…).  

echangeurs thermiques Aerauliques 2

Les + 

Robustesse en terme de:

  • Robuste  
  • Fiable (peu de pièce en mouvement)
  • Bon rapport qualité prix

Les autres types d’échangeurs (liste non exhaustive)

  • Les tours de refroidissement
  • Les échangeurs spiralés
    Ils fonctionnent sur la base de de deux plaques en métal enroulées. Ceci forme donc une paire de canaux spiralé.
  • Les échangeurs rotatifs
    Ils permettent principalement d’échanger de l ‘air. Ils vont assurer le transfert de chaleur grâce à une structure alvéolée, une partie de la chaleur provenant de l’air chaud à l’air ambiant entrant.