C’est quoi un échangeur de chaleur ?

Un échangeur de chaleur est un dispositif permettant le transfert de l’énergie thermique d’un fluide vers un autre. Le transfert des fluides se produit sans les mélanger. Le flux thermique traverse la surface d’échange séparant les deux fluides. Ce dispositif est intéressant du fait de la séparation des deux circuits. En plus, on constate l’absence d’autres échanges que la chaleur. Cela maintenant les caractéristiques physico-chimiques de chaque fluide échangé hormis leur état ou la chaleur. La caractérisation d’un échangeur s’opère par les fluides en présence. Elle peut aussi se voir dans la puissance à mettre en œuvre ou encore dans le but recherché. Ce sont ces critères qui vont déterminer la forme et les dimensions optimales de l’échangeur.

Quelles sont les typologies d’échangeur de chaleur ?

On peut rencontrer 3 types d’échangeur. En premier lieu, on trouve le à courant ou échangeur anti-méthodique. Dans ce cas, la circulation des deux fluides se fait de manière parallèle et dans le même sens. Dans ce type d’échangeur, la température de sortie du fluide chaud est plus élevée que celle de fluide froid. En second lieu, il y a l’échangeur méthodique ou à contre-courant. C’est ici que le fluide froid et le fluide chaud circulent parallèlement mais dans les sens opposés. Le coefficient d’échange dans un échangeur à contre-courant doit être sensiblement supérieur à celui d’un échangeur anti-méthodique. En ce qui concerne la température de sortie de fluide, celle du fluide froid pourrait être plus élevée que celle du fluide chaud. En dernier lieu, on peut rencontrer un échangeur à courant croisé. Dans ce type d’échangeur, le fluide chaud et le fluide froid se dirigent perpendiculairement.

Quid des échangeurs hybrides ?

Certains échangeurs sont catégorisés dans le type d’échangeurs hybride à cause de leurs caractéristiques. C’est le cas des échangeurs en U ou encore en épingle. Dans cette circonstance, le premier circuit fait un aller-retour dans une enveloppe que le second fluide parcourt. Ici, la configuration est comparable à un échangeur à courant sur la moitié de la longueur. Par contre, sur l’autre moitié de la longueur, elle est comparable à un échangeur à contre-courant. En plus, la formation des échangeurs croisés peut se faire par des chicanes sur le second circuit. Parmi les échangeurs hybrides, on trouve également celui à contact direct. Dans cette hypothèse, peuvent être mis en contact direct les deux fluides se trouvant nécessairement dans un état différent. Ainsi, c’est ce qui se passe dans les tours de refroidissement. En effet, la pulvérisation de l’eau à refroidir se fait par des buses. L’eau à refroidir tombe dans l’air qui circule dans la tour. L’eau s’échauffe, s’élève à cause de son changement de densité. Après, ce dernier s’échappe à l’air libre.

A quoi sert un échangeur et comment se fait-il ?

Dans des procédés de chimie minérale et organique, il est nécessaire d’utiliser des échangeurs de chaleur. Il est utile afin de réaliser des opérations unitaires de réchauffage ou de refroidissement. Les échangeurs sont aussi nécessaires pour les opérations de séchage ou d’évaporation.

Toujours, la production de l’échange de chaleur se fait par convection. Cela signifie qu’est grande la surface d’échange, plus l’échange est performant. Lorsque les deux fluides circulent parallèlement mais dans les sens opposés, on parle d’échangeur méthodique.

Si on veut s’en procurer de ce dispositif, vers qui devrait-on se tourner ?

Plusieurs industries sont reconnues comme spécialistes en échangeur thermique. Les échangeurs thermiques en chimie organique et minérale ont des points forts. Concernant le dimensionnement thermique et hydraulique, on constate une efficacité thermique. En effet, ces derniers possèdent un coefficient d’échange élevé.

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