Que sont les déflecteurs d’échangeur de chaleur ?

Les déflecteurs déchangeur de chaleur sont des plaques utilisées pour changer la direction du flux de fluide. Ils sont couramment utilisés dans les échangeurs de chaleur à calandre et à tubes pour concevoir des chemins découlement de fluide côté calandre. Le nombre de chicanes est déterminé par la nature et le débit du fluide ainsi que par la taille de léchangeur thermique. Le déflecteur est placé du côté de la coque, ce qui améliore le transfert de chaleur et soutient le faisceau de tubes. Le déflecteur a deux types darcs et de disques-anneaux circulaires. Les déflecteurs darc ont trois types darcs, des arcs doubles et trois arcs.    

Les déflecteurs déchangeur de chaleur remplissent trois fonctions :

1) soutenir le tube ;

2) maintenir l’espacement des tubes ;

3) diriger le flux de fluide selon le motif souhaité à travers le côté de la coque.  

Un segment, appelé déflecteur, est découpé pour permettre au fluide de sécouler parallèlement à laxe du tube lorsquil sécoule dun espace de déflecteur à un autre. Les coupes segmentaires dont la hauteur du segment représente environ 25 pour cent du diamètre de la coque sont normalement optimales. Des coupes de déflecteurs plus grandes ou plus petites que loptimum entraînent généralement un écoulement latéral mal réparti avec de grands tourbillons, des zones mortes derrière les déflecteurs et des chutes de pression plus élevées que prévu.  

L’espacement entre les déflecteurs segmentaires est appelé pas de déflecteur. Le pas et la coupe du déflecteur déterminent la vitesse du flux transversal et donc le taux de transfert de chaleur et la chute de pression. Le pas et la coupe du déflecteur sont sélectionnés lors de la conception de léchangeur thermique pour obtenir la vitesse du fluide et le taux de transfert de chaleur les plus élevés tout en respectant la chute de pression admissible.  

L’orientation du déflecteur est importante pour un échangeur de chaleur installé horizontalement. Lorsque le transfert de chaleur côté coque est un chauffage ou un refroidissement sensible sans changement de phase, la coupe du déflecteur doit être horizontale. Cela amène le fluide à suivre un chemin de haut en bas et empêche la stratification avec un fluide plus chaud en haut de la coque et un fluide plus froid en bas de la coque. Pour la condensation côté calandre, le déflecteur découpé pour les déflecteurs segmentaires est vertical pour permettre au condensat de sécouler vers la sortie sans rétention de liquide significative par le déflecteur. Pour lébullition côté coque, la  coupe du déflecteur  peut être soit verticale, soit horizontale selon le service.  

Dautres types de déflecteurs sont parfois utilisés tels que : déflecteur double segmentaire, triple segmentaire, déflecteur hélicoïdal, déflecteur EM et déflecteur ROD. La plupart de ces types de déflecteurs sont conçus pour fournir des chemins découlement de fluide autres que les écoulements transversaux. Ces types de déflecteurs sont généralement utilisés pour des conditions de conception inhabituelles. Des chicanes longitudinales sont parfois prévues pour diviser la coque en créant plusieurs passes côté coque. Ce type déchangeurs de chaleur est parfois utile dans les applications de récupération de chaleur lorsque plusieurs passages latéraux de calandre permettent dobtenir un croisement de température sévère.

Déflecteur déchangeur de chaleur