Systèmes d'eau de refroidissement
TypesPour que le fluide soit adapté au processus , il est nécessaire de réguler la température du flux d'eau; ceci peut être fait au moyen d'échangeurs de chaleur ou d'aérothermes spécifiques.
Les échangeurs de chaleur élèvent ou abaissent la température au moyen d'un liquide canalisé dans un circuit fermé, empêchant les deux fluides d'entrer en contact.
Les types d'échangeurs diffèrent principalement par leur forme et leur fonction.
Types d'échangeurs de chaleur
Plaques
L'échangeur de chaleur à plaques est constitué d'une succession de plaques ondulées, de manière à augmenter la surface d'échange et les turbulences et à éviter le cintrage des plaques.
Ils ont une épaisseur d'environ 0,5 à 3 mm et sont séparés les uns des autres à une distance d'environ 1,5 à 5 m par un joint, généralement en caoutchouc, qui assure l'étanchéité à l'extérieur et autour des trous de passage.
Les plaques comportent des trous qui permettent le passage de fluides, chauds ou froids. Le contact permet le transfert de chaleur du fluide chaud vers le fluide froid ; l'efficacité du transfert de chaleur est élevée.
C'est le système le plus adapté dans le cas de :
- Espace limité
- ΔT entre fluides inférieur à 1°C
- Flexibilité, grâce à la possibilité d'ajouter de nouvelles plaques.
Coquille et tube
L'échangeur de chaleur à tubes et à coquilles est constitué d'un faisceau de tubes placés à l'intérieur d'un récipient de forme cylindrique, appelé coquille.
Ce dispositif est traversé par deux courants de fluide: un courant circule "côté tube", c'est-à-dire à l'intérieur des tubes, tandis que l'autre courant circule "côté enveloppe", c'est-à-dire dans l'espace délimité entre les surfaces intérieure et extérieure des tubes.
À l'intérieur de l'échangeur de chaleur, des chicanes guident le liquide lors de son passage dans la coquille ; l'échange de chaleur est ainsi optimisé.
Il convient dans les cas de :
- Grand espace
- ΔT au-dessus de 1000°C entre les fluides
- Systèmes de pression.
Tube dans le tube
L'échangeur tube à tube est constitué d'un tube inséré à l'intérieur d'un second tube de plus grand diamètre.
Les deux fluides peuvent s'écouler dans la même direction ou dans deux directions opposées.
C'est le système le plus adapté dans le cas de :
- Fluides à haute viscosité
- Fluides à haute densité
- Fluides à forte contamination par des fibres ou des particules solides.
Chauffage d'appoint
Les aérothermes se distinguent par la particularité de l'échange de chaleur par l'intermédiaire de l'air.
Comme pour les échangeurs de chaleur, on utilise un circuit fermé et la température traitée par ce type de système peut dépasser les 100°C.
Ce type d'installation est utile pour refroidir les processus et les machines utilisés dans la production industrielle.
