Notions de base sur l'échangeur de chaleur :
Un échangeur de chaleur à calandre et à tubes n'est qu'un type de conception d'échangeur de chaleur.Il convient aux applications et aux marchés à haute pression tels que : les produits laitiers, la brasserie, les boissons, la transformation alimentaire, l'agriculture, les produits pharmaceutiques, les biotraitements, le pétrole, la pétrochimie, les pâtes et papiers, ainsi que l'énergie et l'énergie.
Comme son nom l'indique, ce type d'échangeur de chaleur se compose d'une coque externe allongée (grand récipient sous pression ou boîtier) avec un faisceau de tubes de plus petit diamètre situé à l'intérieur du boîtier.Un type de fluide circule dans les tubes de plus petit diamètre et un autre fluide circule dans les tubes (dans toute la coque) pour transférer la chaleur entre les deux fluides.L'ensemble de tubes est appelé faisceau de tubes et peut être composé de plusieurs types de tubes ;ronds, à ailettes longitudinales, etc. en fonction de l'application particulière et des fluides concernés.
Il peut y avoir des variations dans la conception de la coque et du tube.Généralement, les extrémités de chaque tube sont reliées à des plénums ou à des boîtes à eau par des trous dans les plaques tubulaires.Les tubes peuvent être droits ou coudés en forme de U, appelés tubes en U.
Le choix du matériau pour les tubes est extrêmement important.Pour pouvoir bien transférer la chaleur, le matériau du tube doit avoir une bonne conductivité thermique.Étant donné que la chaleur est transférée du côté chaud au côté froid à travers les tubes, il existe une différence de température sur toute la largeur des tubes.En raison de la tendance du matériau du tube à se dilater thermiquement différemment selon les températures, des contraintes thermiques se produisent pendant le fonctionnement.Ceci s’ajoute à toute contrainte due aux hautes pressions des fluides eux-mêmes.Le matériau du tube doit également être compatible avec les fluides côté calandre et côté tube pendant de longues périodes dans les conditions de fonctionnement (températures, pression, pH, etc.) afin de minimiser la détérioration telle que la corrosion.Toutes ces exigences nécessitent une sélection minutieuse de matériaux de tubes solides, conducteurs de chaleur, résistants à la corrosion et de haute qualité.Les métaux typiques utilisés dans la fabrication des tubes d'échangeur de chaleur comprennent : l'acier au carbone, l'acier inoxydable (austénitique, duplex, ferritique, durcissable par précipitation, martensitique), l'aluminium, l'alliage de cuivre, l'alliage de cuivre non ferreux, l'Inconel, le nickel, l'Hastelloy, le tantale, niobium, zirconium et titane.
Heure de publication : 28 juillet 2023