Base de connaissances
Les deux piliers du transfert de chaleur entre liquides sont l'échangeur à plaques et l'échangeur multitubulaire. Tous deux séparent deux circuits et se trouvent dans les salles des machines, les centrales et les usines de procédés, mais ils sont construits différemment et se comportent différemment. Ce guide explique ce qu'est chacun, dans quels cas il est le meilleur choix, et les questions qui permettent de trancher.
Deux façons de construire la même fonction
Un échangeur à plaques est un paquet de fines plaques ondulées dans lequel les deux liquides circulent dans des canaux étroits alternés. Un échangeur multitubulaire est un faisceau de tubes à l'intérieur d'une calandre cylindrique : un liquide circule dans les tubes, l'autre autour d'eux. Le type à plaques met une grande surface dans un petit volume ; le type tubulaire est une construction plus robuste, plus simple et plus grande.
Là où l'échangeur à plaques l'emporte
Compacité et efficacité. Pour une même puissance, un échangeur à plaques est plus petit et plus léger, contient moins de liquide, réagit plus vite aux variations de charge et peut rapprocher les températures des deux liquides. De nombreuses conceptions peuvent être agrandies avec des plaques supplémentaires, et le type à joints s'ouvre pour le nettoyage. Lorsque la place est comptée, sur un skid, une plateforme ou à l'intérieur d'un bâtiment, c'est généralement décisif.
Là où l'échangeur multitubulaire l'emporte
Robustesse. Un échangeur tubulaire supporte mieux les pressions et températures élevées, les liquides plus sales, les gaz et les vapeurs, ainsi que les conditions d'exploitation difficiles, qu'une unité à plaques avec ses canaux étroits et ses joints. C'est le choix habituel pour les applications industrielles lourdes, pour la vapeur, pour les fluides agressifs ou encrassants et pour les très grandes puissances. Le prix à payer est la taille, le poids et la place nécessaire pour extraire le faisceau tubulaire en vue du nettoyage.
Comment décider
Partez des fluides et des conditions, non du prix. De l'eau ou du glycol propre et traité dans des conditions modérées oriente vers les plaques ; l'encrassement, les gaz, la haute pression ou la haute température orientent vers les tubes. Demandez-vous ensuite de quelle place on dispose et si la puissance va évoluer. Les plaques sont la réponse plus souvent qu'à leur tour dans les circuits de refroidissement de moteurs et de centrales, et les tubes là où les conditions écartent les plaques.
TECS Engineering conçoit et livre des solutions d'échangeurs à plaques pour les circuits de refroidissement de moteurs, de centrales et d'installations industrielles. Envoyez-nous les fluides, les débits et les températures ainsi que les conditions du site, et l'équipe d'ingénierie vous répondra.
En bref
- Plaques : compact, efficace, rapide ; extensible et, pour le type à joints, ouvrable
- Multitubulaire : robuste, pour pression et température plus élevées et fluides plus sales
- Plaques pour liquides propres et place réduite ; tubes pour service sévère et grande taille
- Le faisceau tubulaire demande de la place pour être extrait en vue du nettoyage
- Décider d'abord selon les fluides et les conditions, ensuite selon le prix
- La plupart des circuits de refroidissement de moteurs et de centrales conviennent aux plaques
Ce qu'il faut joindre à votre demande
- Les deux fluides et leur propreté
- Puissance thermique, débits et températures
- Pression et température de chaque côté
- Place disponible et accès à l'unité pour le nettoyage
- Si la puissance peut évoluer
- Conditions du site et éventuelle spécification de matériaux
Les questions qu'on nous pose souvent
Lequel est le plus efficace, à plaques ou multitubulaire ?
L'échangeur à plaques, car les plaques offrent une grande surface dans un petit volume et maintiennent les liquides en régime turbulent. Il rapproche davantage les températures des deux liquides pour une même taille.
Lequel supporte mieux les liquides sales ?
L'échangeur multitubulaire. Ses larges passages et sa construction robuste tolèrent l'encrassement et les solides qui obstrueraient les canaux étroits d'une unité à plaques.
Lequel prend le moins de place ?
L'échangeur à plaques, généralement avec un net avantage pour une même puissance.
Lequel peut être agrandi par la suite ?
L'échangeur à plaques à joints, par ajout de plaques dans les limites de son châssis. Un échangeur tubulaire est construit à une taille fixe.
Lequel est utilisé pour les circuits de refroidissement de moteurs ?
Les échangeurs à plaques y sont très courants car les circuits sont fermés et traités ; les échangeurs multitubulaires sont utilisés là où les conditions sont plus sévères.
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