Échangeurs de chaleur

Un échangeur de chaleur est un dispositif permettant de transférer de l’énergie thermique d’un fluide vers un autre, sans les mélanger. Le flux thermique traverse la surface d’échange qui sépare les fluides.

La plupart du temps, on utilise cette méthode pour refroidir ou réchauffer un liquide ou un gaz qu’il est impossible ou difficile de refroidir ou chauffer directement, par exemple l’eau d’un circuit primaire de refroidissement de centrale nucléaire. L’échangeur de chaleur le plus commun est l’échangeur à plaques.



Échangeur à tubes en U et échangeur à faisceau tubulaire horizontal (Shell & Tube) (Basco)

Un échangeur de chaleur à calandre et tube est une classe de conceptions d’échangeurs de chaleur. Il s’agit du type d’échangeur de chaleur le plus courant dans les raffineries de pétrole et autres grands procédés chimiques, et convient aux applications à haute pression. Comme son nom l’indique, ce type d’échangeur de chaleur se compose d’une coque (un grand récipient sous pression) avec un faisceau de tubes à l’intérieur. Un fluide traverse les tubes et un autre fluide circule sur les tubes (à travers la coque) pour transférer la chaleur entre les deux fluides. L’ensemble de tubes s’appelle un faisceau de tubes et peut être composé de plusieurs types de tubes: lisses, à ailettes longitudinales, etc.



Échangeurs à plaques (plate & frame) (Schmidt-Bretten)

Un échangeur de chaleur à plaques est un type d’échangeur de chaleur qui utilise des plaques métalliques pour transférer la chaleur entre deux fluides. Ceci présente un avantage majeur par rapport à un échangeur de chaleur conventionnel en ce que les fluides sont exposés à une surface beaucoup plus grande car les fluides sont répartis sur les plaques. Cela facilite le transfert de chaleur et augmente considérablement la vitesse du changement de température. Les échangeurs de chaleur à plaques sont désormais courants et de très petites versions brasées sont utilisées dans les sections d’eau chaude de millions de chaudières mixtes. L’efficacité élevée du transfert de chaleur pour une taille physique aussi petite a augmenté le débit d’eau chaude sanitaire (ECS) des chaudières mixtes. Le petit échangeur de chaleur à plaques a eu un grand impact sur le chauffage domestique et l’eau chaude. Les versions commerciales plus grandes utilisent des joints entre les plaques, tandis que les versions plus petites ont tendance à être brasées.



Brazed Plate (Schmidt-Bretten)

Un échangeur de chaleur à plaques est un type d’échangeur de chaleur qui utilise des plaques métalliques pour transférer la chaleur entre deux fluides. Ceci présente un avantage majeur par rapport à un échangeur de chaleur conventionnel en ce que les fluides sont exposés à une surface beaucoup plus grande car les fluides sont répartis sur les plaques. Cela facilite le transfert de chaleur et augmente considérablement la vitesse du changement de température. Les échangeurs de chaleur à plaques sont désormais courants et de très petites versions brasées sont utilisées dans les sections d’eau chaude de millions de chaudières mixtes. L’efficacité élevée du transfert de chaleur pour une taille physique aussi petite a augmenté le débit d’eau chaude sanitaire (ECS) des chaudières mixtes. Le petit échangeur de chaleur à plaques a eu un grand impact sur le chauffage domestique et l’eau chaude. Les versions commerciales plus grandes utilisent des joints entre les plaques, tandis que les versions plus petites ont tendance à être brasées.