Introduction détaillée de l'échangeur de chaleur à plaques
Principe de fonctionnement
Un échangeur de chaleur à plaques est constitué d'un ensemble de plaques métalliques ondulées comportant quatre trous d'angle pour le passage de deux liquides subissant un transfert de chaleur. Les plaques métalliques sont montées dans un cadre avec une plaque fixe et une plaque de serrage mobile d'un côté, et sont serrées ensemble à l'aide de boulons. Les joints d'étanchéité sur les plaques scellent les passages de fluide et guident les fluides pour qu'ils s'écoulent alternativement dans leurs passages respectifs, formant ainsi un échange de chaleur. Le débit, les propriétés physiques, la chute de pression et la différence de température des fluides déterminent le nombre et la taille des plaques. L'ondulation des plaques augmente non seulement les turbulences mais crée également de nombreux points d'appui suffisants pour résister à la différence de pression entre les supports. Les plaques métalliques et la plaque de serrage mobile sont suspendues à une tige de guidage supérieure et positionnées par une tige de guidage inférieure dont les extrémités sont fixées à des colonnes de support. Cependant, si l'un ou les deux liquides traversent l'échangeur thermique plus d'une fois, la connexion doit être effectuée sur la plaque fixe et la plaque de serrage mobile. Dans la plupart des cas, une connexion à un seul-passage est utilisée et toute la tuyauterie est connectée à la plaque de serrage fixe. Pour inspecter et ouvrir l’échangeur thermique, il n’est pas nécessaire de démonter la tuyauterie.
Sélection polyvalente des conditions de fonctionnement
Une grande variété de types de plaques, d'angles et de profondeurs de rainures permettent diverses combinaisons pour créer un échangeur de chaleur adapté à des conditions de fonctionnement spécifiques. Le système de positionnement des plaques, la conception d'écoulement sur un seul côté et les marquages spéciaux des dimensions de serrage facilitent l'installation, la tuyauterie, l'exploitation et la maintenance. Les échangeurs de chaleur sont disponibles dans divers matériaux, tels que l'acier inoxydable, le titane ou d'autres alliages spéciaux, pour répondre à divers besoins industriels. Des modes de mélange thermique sont également disponibles. En modifiant le modèle d'écoulement ou en augmentant le nombre de canaux d'écoulement, d'innombrables combinaisons peuvent être obtenues, depuis un écoulement à contre-courant unique-de deux fluides jusqu'à un écoulement à plusieurs-écoulements de trois fluides ou plus. Cela offre aux concepteurs des choix raisonnables pour répondre à différentes conditions de fonctionnement.
Avantages économiques visibles
Les plaques sont moulées uniformément à l'aide de moules de haute-précision. Cela réduit les contraintes physiques sur les plaques et améliore leur uniformité, prolongeant ainsi considérablement leur durée de vie. Les plaques sont facilement accessibles pour l’inspection et le nettoyage manuel. Dans de nombreux cas, le rinçage à contre-courant-peut être utilisé pour le nettoyage, nécessitant un temps minimal pour le nettoyage de routine et aucune formation de personnel spécialisé. Toutes les séries utilisent une conception non-adhésive, réduisant les coûts d'exploitation et de maintenance et facilitant les réparations. Le transfert de chaleur et la pression peuvent être ajustés en combinant des plaques pour obtenir un bon coefficient de transfert de chaleur, réduisant ainsi l'investissement en équipement ; il est économique car son coefficient de transfert thermique élevé ainsi que sa simplicité d'installation et de maintenance réduisent considérablement l'investissement initial ainsi que les coûts d'exploitation et de maintenance.
