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Quest-ce quun échangeur de chaleur à tubes fixes ?
Quest-ce quun échangeur de chaleur à tubes fixes ?
Un échangeur de chaleur à tubes fixes est un type déchangeur de chaleur constitué dun ensemble de tubes à travers lesquels un fluide sécoule et un autre fluide sécoule sur lextérieur des tubes. Les tubes sont fixes, cest-à-dire quils ne bougent pas, et le transfert de chaleur seffectue entre les deux fluides à travers les parois des tubes. Ce type déchangeur de chaleur est couramment utilisé dans diverses applications industrielles et systèmes CVC.
Comment fonctionne un échangeur de chaleur à tube fixe :
1. Configuration du tube :
Les tubes sont généralement disposés en faisceau et un fluide (souvent appelé fluide de traitement) sécoule à travers les tubes, tandis quun autre fluide (généralement appelé fluide de refroidissement ou de chauffage) sécoule sur lextérieur des tubes.
2. Transfert de chaleur déchangeur de chaleur à tube fixe :
La chaleur est transférée du fluide chaud à l’intérieur des tubes au fluide plus froid à l’extérieur des tubes. Cela peut se produire par conduction à travers les parois du tube.
3. Applications des échangeurs de chaleur à tubes fixes :
Les échangeurs de chaleur à tubes fixes sont utilisés dans de nombreux secteurs industriels, tels que les centrales électriques, le traitement chimique, les usines pétrochimiques, les systèmes CVC, etc. Ils sont efficaces et peuvent supporter des températures et des pressions élevées.
4. Matériaux déchangeur de chaleur à tube fixe :
Les matériaux utilisés pour les tubes dépendent de lapplication spécifique et des propriétés des fluides impliqués. Les matériaux courants comprennent l’acier inoxydable, le cuivre et divers alliages.
5. Conception à calandre et à tubes :
L échangeur de chaleur à tube fixe est souvent appelé échangeur de chaleur à calandre. Lenveloppe extérieure contient le faisceau de tubes et les deux fluides sécoulent dans une configuration à contre-courant ou à écoulement parallèle, selon la conception.
6. Entretien de léchangeur de chaleur à tube fixe :
Lun des avantages des échangeurs de chaleur à tubes fixes est quils sont généralement plus faciles à entretenir que dautres types déchangeurs de chaleur. Cependant, ils peuvent nécessiter une inspection et un nettoyage périodiques pour garantir des performances optimales.
Composants et caractéristiques clés dun échangeur de chaleur à tubes fixes :
1. Faisceau de tubes :
Les tubes sont généralement disposés en faisceau et fixés en place, doù le nom de « tube fixe ». Le fluide à lintérieur des tubes est appelé fluide « côté tube ».
2. Coquille :
Les tubes sont logés dans une coque et le fluide qui sécoule à lextérieur des tubes est appelé fluide « côté coque ».
3. Plaques tubulaires :
Les tubes sont fixés aux plaques tubulaires aux deux extrémités, formant une connexion étanche entre les fluides côté tube et côté coque.
4. Chicanes :
Des déflecteurs sont souvent installés à lintérieur de la calandre pour diriger le flux du fluide côté calandre. Ils contribuent à améliorer lefficacité du transfert de chaleur en favorisant les turbulences et en empêchant le contournement du fluide.
5. Connexions dentrée et de sortie :
Léchangeur de chaleur est doté de connexions dentrée et de sortie pour les fluides côté tube et côté calandre.
Léchangeur de chaleur à tubes fixes fonctionne sur le principe du transfert de chaleur à travers les parois des tubes. La chaleur est transférée du fluide chaud (à lintérieur ou à lextérieur des tubes) au fluide plus froid par conduction. Lefficacité de léchangeur de chaleur dépend de facteurs tels que les débits des fluides, la différence de température entre eux et la conductivité thermique du matériau du tube.
Chacun présente ses propres avantages et inconvénients. Le choix dun échangeur de chaleur à tube fixe dépend des exigences spécifiques de lapplication, telles que les conditions de température et de pression, les propriétés du fluide et les contraintes despace. Les échangeurs de chaleur à tube fixe sont couramment utilisés dans diverses applications industrielles, notamment les systèmes CVC, les centrales électriques, le traitement chimique et la réfrigération.
