Qu’est-ce qu’un échangeur de chaleur ?

Un échangeur de chaleur est un dispositif conçu pour transférer ou “échanger” efficacement la chaleur d’une matière à une autre. Lorsqu’un fluide est utilisé pour transférer de la chaleur, il peut s’agir d’un liquide, comme de l’eau ou de l’huile, ou d’air en mouvement. Le type d’échangeur de chaleur le plus connu est le radiateur de voiture.

Dans un radiateur, une solution d’eau et d’éthylène glycol, également appelée antigel, transfère la chaleur du moteur au radiateur, puis du radiateur à l’air ambiant qui le traverse. Ce procédé permet d’éviter la surchauffe du moteur d’une voiture. De même, les échangeurs de chaleur Lytron sont conçus pour éliminer l’excès de chaleur des moteurs d’avion, des optiques, des tubes à rayons X, des lasers, des alimentations, des équipements militaires et de nombreux autres types d’équipements qui nécessitent un refroidissement au-delà de ce que les dissipateurs refroidis par air peuvent fournir.

Il existe différents types d’échangeurs de chaleur.

Les échangeurs de chaleur Lytron assurent le refroidissement air/liquide, le refroidissement liquide/air, le refroidissement liquide/liquide ou le refroidissement air/air. Avec le refroidissement air-liquide, la chaleur est transférée de l’air à un liquide. Un exemple de refroidissement air/liquide est le refroidissement de l’armoire. Avec le refroidissement liquide-air, la chaleur est transférée du liquide à l’air. Ce type de refroidissement est généralement utilisé pour refroidir les fluides de process. Le refroidissement liquide-liquide est également utilisé pour refroidir les fluides de procédé, mais la chaleur est évacuée par un autre liquide plutôt que par l’air. Enfin, avec le refroidissement air-air, la chaleur est transférée d’un flux d’air ou de gaz à un autre.

Lytron fabrique depuis plus de 20 ans l’une des technologies d’échangeurs de chaleur les plus utilisées, les échangeurs de chaleur à tubes et à ailettes. Les échangeurs de chaleur à tubes et à ailettes assurent le refroidissement air-liquide ou liquide-air. Ils se composent d’ailettes, de tubes en épingle à cheveux, de coudes de retour pour relier les épingles à cheveux, d’une plaque tubulaire pour supporter et aligner correctement les tubes, d’un collecteur avec entrées et sorties, de plaques latérales pour le support structurel, et généralement d’une plaque de ventilateur. Les tubes fournissent le chemin pour le liquide de refroidissement, et l’ailette ajoute de la surface pour plus de convection thermique. Le cuivre est souvent choisi pour les tubes et les ailettes en raison de son excellente conductivité thermique et de sa compatibilité avec l’eau et les solutions d’éthylène glycol. Cependant, l’acier inoxydable est utilisé pour les tubes et les ailettes lorsqu’il est nécessaire que le liquide de refroidissement soit de l’eau désionisée ou d’autres fluides corrosifs.

Les échangeurs de chaleur à tubes plats du refroidisseur d’huile Lytron

Ils ont également des tubes et des ailettes ; cependant, les tubes sont plats plutôt que ronds. Ceci permet de minimiser la perte de charge lorsque l’huile ou l’éthylène glycol est utilisé comme liquide de refroidissement. La surface des tubes plats est également beaucoup plus grande que la surface des tubes d’un échangeur de chaleur à tubes et ailettes. La surface supplémentaire des tubes dans un échangeur de chaleur à tubes plats pour refroidisseur d’huile maximise le transfert de chaleur lorsque de mauvais fluides caloporteurs comme l’huile ou l’éthylène glycol sont utilisés. Ces échangeurs de chaleur pour refroidisseurs d’huile se composent de tubes plats à ailettes, d’un collecteur soudé avec entrées et sorties, et de plaques, y compris une plaque de ventilation en option.

Echangeur de chaleur est un échangeur de chaleur à plaques

Il peut fournir un refroidissement air-air, air-liquide, liquide-air ou liquide-liquide. Les échangeurs de chaleur à plaques à ailettes sont constitués de chambres à ailettes séparées par des plaques plates et circulent en alternance dans des passages de fluide chaud et froid. La chaleur est transférée par des ailettes dans les passages, à travers la plaque séparatrice et dans le fluide froid via la plaque séparatrice, puis à nouveau dans le fluide froid via l’ailette. L’échangeur de chaleur est également équipé de conduits de distribution, de supports de montage et d’un cadre.

Échangeur de chaleur à plaques brasées

Les échangeurs de chaleur à plaques brasées liquide-liquide de Lytron ont également des plaques, mais avec un motif de rainures à chevrons, empilées dans des directions alternées. Ceci forme des canaux d’écoulement séparés pour deux flux de liquide de sorte que les deux fluides ne soient jamais en contact direct. Les plaques de l’échangeur de chaleur sont brasées ensemble sur les bords et à une matrice de points de contact entre les plaques. L’échangeur de chaleur liquide-liquide peut être comparé à un échangeur de chaleur à calandre et à tube, qui est utilisé dans des applications similaires.

Les performances thermiques des technologies d’échangeurs de chaleur peuvent varier considérablement, c’est pourquoi, lors du choix d’un échangeur de chaleur, il est important de comprendre quelles sont les performances nécessaires ainsi que les fluides disponibles pour l’évacuation de la chaleur. Il est également important d’évaluer l’ensemble du système lors du choix d’un échangeur de chaleur, car il y a un certain nombre de considérations telles que le débit, la perte de charge, la compatibilité des matériaux, et plus encore.

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