Échangeurs de chaleur à plaques - dispositif, principe de fonctionnement, méthode de calcul

  • Le principe de fonctionnement de l'échangeur de chaleur à plaques à grande vitesse
  • Classification des échangeurs de chaleur à plaques selon le principe de fonctionnement et de conception
  • Sélection des échangeurs de chaleur à plaques en fonction des caractéristiques techniques
      Applications
  • Installation et raccordement d'échangeurs de chaleur à plaques
  • Des échangeurs de chaleur à plaques fiables, sûrs et faciles à entretenir remplacent les unités à tubes et tubes obsolètes. Ils supportent mieux le transfert d'énergie du circuit primaire au circuit secondaire et résistent parfaitement aux fluctuations de pression. Les appareils sont beaucoup plus petits et plus rapides.

    Dans cet article, nous examinerons de plus près la conception de l'échangeur de chaleur à plaques, le principe de fonctionnement de l'équipement, la portée et les caractéristiques du fonctionnement de ces unités hautes performances.

    Appareil et principe de fonctionnement

    La conception de l'échangeur de chaleur à plaques à joints comprend:

    • une plaque frontale fixe sur laquelle sont montés les tuyaux d'entrée et de sortie;
    • plaque de pression fixe;
    • plaque de pression mobile;
    • paquet de plaques de transfert de chaleur;
    • joints en matériau résistant à la chaleur et résistant aux fluides agressifs;
    • base de support supérieure;
    • base de guidage inférieure;
    • lit;
    • ensemble de boulons d'ancrage;
    • Un ensemble de pieds de support.

    Cette disposition de l'unité assure l'intensité maximale d'échange thermique entre les milieux de travail et les dimensions compactes de l'appareil.


    Conception d'échangeur de chaleur à plaques à joints

    Le plus souvent, les plaques d'échange thermique sont fabriquées par estampage à froid à partir d'acier inoxydable d'une épaisseur de 0,5 à 1 mm, cependant, lors de l'utilisation de composés chimiquement actifs comme milieu de travail, des plaques de titane ou de nickel peuvent être utilisées.

    Toutes les plaques incluses dans le jeu de travail ont la même forme et sont installées séquentiellement, dans une image miroir. Cette technique d'installation de plaques de transfert thermique permet non seulement la formation de canaux à fentes, mais également l'alternance des circuits primaire et secondaire.

    Chaque plaque comporte 4 trous, dont deux assurent la circulation du fluide de travail primaire, et les deux autres sont isolés avec des joints de contour supplémentaires, excluant la possibilité de mélanger le fluide de travail. L'étanchéité de la connexion des plaques est assurée par des joints de contour spéciaux constitués d'un matériau résistant à la chaleur et résistant aux effets des composés chimiques actifs. Les joints sont installés dans les rainures du profil et fixés avec un clip de verrouillage.


    Le principe de fonctionnement de l'échangeur de chaleur à plaques

    L'évaluation de l'efficacité de tout entretien de plaque est effectuée selon les critères suivants:

    • Puissance;
    • la température maximale de l'environnement de travail;
    • bande passante;
    • résistance hydraulique.

    Sur la base de ces paramètres, le modèle d'échangeur de chaleur requis est sélectionné. Dans les échangeurs de chaleur à plaques à joints, il est possible d'ajuster le débit et la résistance hydraulique en modifiant le nombre et le type d'éléments à plaques.

    L'intensité de l'échange thermique est due au régime d'écoulement du fluide de travail:

    • avec un écoulement laminaire du liquide de refroidissement, l'intensité du transfert de chaleur est minimale;
    • le mode transitoire est caractérisé par une augmentation de l'intensité du transfert de chaleur due à l'apparition de tourbillons dans l'environnement de travail;
    • l'intensité maximale du transfert de chaleur est obtenue avec un mouvement turbulent du liquide de refroidissement.

    Les performances de l'échangeur de chaleur à plaques sont calculées pour un écoulement turbulent du fluide de travail.

    Selon l'emplacement des rainures, il existe trois types de plaques de transfert de chaleur:

    1. de "Mou, tendre"
      canaux (les rainures sont situées à un angle de 600). De telles plaques sont caractérisées par une turbulence insignifiante et une faible intensité de transfert de chaleur, cependant, les plaques «molles» ont une résistance hydraulique minimale;
    2. avec "Moyenne"
      canaux (angle d'ondulation de 60 à 300). Les plaques sont de transition et diffèrent par les taux moyens de turbulence et de transfert de chaleur;
    3. de "Difficile"
      canaux (angle d'ondulation 300). Ces plaques se caractérisent par une turbulence maximale, un transfert de chaleur intense et une augmentation significative de la résistance hydraulique.

    Pour augmenter l'efficacité de l'échange thermique, le mouvement du fluide de travail primaire et secondaire est effectué dans la direction opposée. Le processus d'échange thermique entre les milieux de travail primaire et secondaire est le suivant:

    1. Le liquide de refroidissement est fourni aux tuyaux d'entrée de l'échangeur de chaleur;
    2. Lorsque les milieux de travail se déplacent le long des circuits correspondants formés à partir d'éléments de plaque d'échange thermique, un transfert de chaleur intense se produit à partir du milieu chauffé en cours de chauffage;
    3. À travers les tuyaux de sortie de l'échangeur de chaleur, le liquide de refroidissement chauffé est dirigé vers sa destination (vers les systèmes de chauffage, de ventilation, d'alimentation en eau) et le liquide de refroidissement refroidi entre à nouveau dans la zone de travail du générateur de chaleur.

    Le principe de fonctionnement de l'échangeur de chaleur à plaques
    Pour assurer un fonctionnement efficace du système, une étanchéité complète des canaux d'échange de chaleur est nécessaire, qui est assurée par des joints.

    Classification des échangeurs de chaleur


    Echangeur de chaleur primaire pour un circuit de chauffage sous forme de batterie à plaques

    Les chaudières à gaz peuvent remplir plusieurs fonctions. Le principal est le chauffage domestique. Cependant, les modèles à double circuit chauffent également l'eau pour divers besoins domestiques, du lavage de la vaisselle au bain. Sur cette base, les échangeurs de chaleur sont distingués.

    Primaire

    Sert le système de chauffage. C'est un tuyau avec un diamètre assez grand, plié en forme de bobine dans un plan. Pour augmenter la surface de travail de l'appareil, des plaques de différentes tailles sont également placées ici.

    L'échangeur de chaleur primaire est soumis aux charges les plus élevées. De l'extérieur, les produits de combustion agissent sur lui - suie, saleté, anhydrides d'acide, de l'intérieur - sels dissous dans le liquide de refroidissement. Pour réduire l'usure, la pièce est enduite de peinture et traitée avec des composés anticorrosion.

    La meilleure option est un échangeur de chaleur en acier inoxydable ou en cuivre, car il n'est pas sensible à la rouille et n'a pas peur des dépôts de sel.

    Secondaire


    Échangeur de chaleur secondaire pour ECS

    Un tel échangeur de chaleur chauffe le liquide d'alimentation en eau chaude. Sa température de chauffage est plus basse, mais cela ne vaut pas la peine de chauffer de l'eau pour les besoins domestiques au-dessus de +60 C. Le plus souvent, il s'agit d'une structure en plaques: elle est assemblée à partir de nombreuses plaques avec des passages extrudés à travers lesquels circule l'eau du robinet. Les modèles multi-passes sont plus efficaces, car dans une plaque, le liquide change de direction plusieurs fois, c'est-à-dire qu'il y reste plus longtemps et se réchauffe mieux. Il est fait d'acier, de cuivre, d'aluminium.

    Bithermal


    En cas de colmatage, les échangeurs de chaleur bithermiques doivent être remplacés par des neufs.

    Représente 2 tuyaux insérés l'un dans l'autre. Le liquide de refroidissement se déplace le long de l'intérieur et l'eau pour l'approvisionnement en eau chaude se déplace le long de l'extérieur. Le fluide de chauffage est chauffé dans la chambre de combustion et dégage partiellement de la chaleur vers l'eau domestique.

    Le design est beaucoup moins cher. Mais bien que l'eau se réchauffe plus vite ici, son volume est limité. De plus, l'échangeur de chaleur bithermique est très sensible à la qualité de l'eau et se salit beaucoup plus rapidement. Le nettoyage de l'appareil ne suffit pas.Pour éviter un colmatage rapide et une panne, il est nécessaire d'installer des filtres à eau à l'entrée.

    Il n'est pas possible de nettoyer l'échangeur de chaleur combiné comme un échangeur de chaleur séparé normal. En cas de gros dépôts de sel ou de colmatage, l'élément devra être remplacé.

    Exigences relatives aux joints

    Pour assurer l'étanchéité complète des canaux profilés et éviter les fuites de fluides de travail, les joints d'étanchéité doivent avoir la résistance thermique nécessaire et une résistance suffisante aux effets d'un environnement de travail agressif.

    Les types de joints suivants sont utilisés dans les échangeurs de chaleur à plaques modernes:

    • éthylène propylène (EPDM). Ils sont utilisés lorsque vous travaillez avec de l'eau chaude et de la vapeur dans la plage de température de -35 à + 1600 ° C, ne convient pas aux milieux gras et huileux;
    • Les joints NITRIL (NBR) sont utilisés pour travailler avec des fluides de travail huileux dont la température ne dépasse pas 1350 ° C;
    • Les joints VITOR sont conçus pour fonctionner avec des fluides agressifs à des températures ne dépassant pas 1800 ° C.

    Les graphiques montrent la dépendance de la durée de vie des joints aux conditions de fonctionnement:

    En ce qui concerne la fixation des joints, il existe deux manières:

    • sur la colle;
    • avec un clip.

    La première méthode, en raison de la lourdeur et de la durée de la pose, est rarement utilisée.De plus, lors de l'utilisation de colle, l'entretien de l'unité et le remplacement des joints sont considérablement compliqués.

    Le verrou à clip permet une installation rapide des plaques et un remplacement facile des joints cassés.

    Caractéristiques et calcul

    Les plaques et les joints en tant que pièces principales des échangeurs de chaleur sont fabriqués à partir de matériaux de caractéristiques et de caractéristiques différentes. Lors du choix en faveur d'un certain produit, son objectif et son champ d'application jouent le rôle principal.

    Si nous considérons les systèmes de chauffage et l'approvisionnement en eau chaude, dans ce domaine, on utilise le plus souvent des plaques en acier inoxydable et des joints en plastique en caoutchouc NBR ou EPDM spécial. La présence de plaques en acier inoxydable permet de travailler avec un caloporteur chauffé à 120 degrés, sinon l'échangeur de chaleur peut chauffer le liquide jusqu'à 180 ° C.

    échangeur de chaleur secondaire
    Les entretoises sont situées entre les plaques d'étanchéité

    Lors de l'utilisation d'échangeurs de chaleur dans le domaine industriel et de leur connexion à des processus technologiques sous l'action d'huiles, d'acides, de graisses, d'alcalis et d'autres milieux agressifs, des plaques sont utilisées en titane, bronze et autres métaux. Dans ces cas, l'installation de joints en amiante ou en élastomère fluoré est nécessaire.

    Le choix de l'échangeur de chaleur est effectué en tenant compte des calculs effectués à l'aide d'un logiciel spécial.

    Lors des calculs, il est nécessaire de prendre en compte:

    • débit du liquide chauffé;
    • température initiale du caloporteur;
    • les coûts des agents de chauffage;
    • température de chauffage requise.

    En tant que fluide chauffant qui traverse l'échangeur de chaleur, de l'eau chauffée jusqu'à une température de 90-120 ° C ou de la vapeur avec une température allant jusqu'à 170 ° C peuvent être utilisées. Le type de caloporteur est sélectionné en tenant compte du type d'équipement de chaudière utilisé. Les dimensions et le nombre de plaques sont choisis de manière à obtenir un caloporteur avec une température qui répond aux normes actuelles - pas supérieure à 65 ° C.

    principe de fonctionnement
    L'échangeur de chaleur peut être constitué de différents types de métaux

    Il faut dire que les principales caractéristiques techniques, qui sont également considérées comme les principaux avantages, sont les dimensions compactes de l'équipement et la capacité à fournir une consommation assez importante.

    L'éventail des zones d'échange et des coûts probables des appareils est assez élevé.Les plus petits d'entre eux, par exemple, de la société Alfa Laval, ont une surface allant jusqu'à 1 m² et en même temps assurent le passage d'un fluide caloporteur jusqu'à 0,3 m³ / heure. Les appareils les plus surdimensionnés ont une taille d'environ 2500 m² et un débit supérieur à 4000 m³ / heure.

    Caractéristiques

    Généralement, les caractéristiques techniques d'un échangeur de chaleur à plaques sont déterminées par le nombre de plaques et la manière dont elles sont connectées. Vous trouverez ci-dessous les caractéristiques techniques des échangeurs de chaleur à plaques scellées, brasées, semi-soudées et soudées:

    Paramètres de travail Unités Pliant Brasé Semi-soudé Soudé
    Efficacité % 95 90 85 85
    Température maximale du fluide de travail 0C 200 220 350 900
    Pression maximale du fluide de travail bar 25 25 55 100
    Puissance maximum MW 75 5 75 100
    Durée moyenne de fonctionnement années 20 20 10 — 15 10 — 15

    Sur la base des paramètres indiqués dans le tableau, le modèle d'échangeur de chaleur requis est déterminé. En plus de ces caractéristiques, il faut tenir compte du fait que les échangeurs de chaleur semi-soudés et soudés sont plus adaptés pour travailler avec des milieux de travail agressifs.

    Échangeurs de chaleur en acier

    L'échangeur de chaleur en acier est technologiquement le plus simple à fabriquer. D'où le faible coût de ces chaudières, et donc leur disponibilité.

    L'acier, en tant que matériau, a une bonne ductilité et, par conséquent, sous l'influence des températures, un échangeur de chaleur en acier est moins sensible à la déformation thermique.

    Dans le même temps, l'acier est sensible à la corrosion, ce qui signifie que la durée de vie d'une chaudière avec un échangeur de chaleur en acier est relativement plus courte. Et le poids de ces chaudières est important, mais l'efficacité n'est pas la meilleure.

    À quoi sert un échangeur de chaleur dans un système de chauffage?

    Expliquer la présence d'un échangeur de chaleur dans un système de chauffage est assez simple. La plupart des systèmes de fourniture de chaleur dans notre pays sont conçus de manière à ce que la température du liquide de refroidissement soit régulée dans la chaufferie et que le fluide de travail chauffé soit fourni directement aux radiateurs installés dans l'appartement.

    En présence d'un échangeur de chaleur, le fluide de travail de la chaufferie est supprimé avec des paramètres clairement définis, par exemple 1000C. En entrant dans le circuit primaire, le liquide de refroidissement chauffé n'entre pas dans les appareils de chauffage, mais chauffe le fluide de travail secondaire, qui pénètre dans les radiateurs.

    L'avantage d'un tel système est que la température du liquide de refroidissement est régulée dans des stations thermiques individuelles intermédiaires, d'où il est fourni aux consommateurs.

    Différence entre l'échangeur de chaleur primaire et secondaire dans une chaudière à gaz

    Un échangeur de chaleur pour une chaudière à gaz peut être appelé l'une des unités les plus importantes. Cette partie remplit un certain nombre de fonctions qui affectent directement le fonctionnement de l'équipement. Vous trouverez plus d'informations sur le fonctionnement des échangeurs de chaleur dans les chaudières à gaz Viessmann ici: https://zakservice.com/g76389313-teploobmenniki-viessmann. Vous pouvez également les acheter là-bas. Et dans cet article, nous parlerons des types d'échangeurs de chaleur et de leurs différences.

    Pour commencer, on note que l'échangeur de chaleur est chargé de transférer l'énergie issue de la combustion du carburant (gaz) vers l'eau, qui est ensuite chauffée. Il existe 2 types d'échangeurs de chaleur:

    1. Primaire. L'énergie est transférée du carburant directement au liquide de refroidissement.
    2. Secondaire. Le transfert d'énergie s'effectue du liquide vers le caloporteur.

    Parlons des fonctionnalités de chacun de ces types séparément.

    Échangeur de chaleur de chaudière primaire

    Échangeur de chaleur primaire pour chaudière à gaz
    Un tel dispositif a l'apparence d'un gros tuyau, qui est plié en forme de «serpent». Par le type d'action, il interagit directement avec l'eau. En raison de cette caractéristique, il est courant de fabriquer de tels produits à partir de métaux inoxydables, y compris l'acier et le cuivre. Les plaques sont situées dans le plan du tuyau. La peinture est utilisée pour protéger la pièce de la corrosion.
    La puissance de l'échangeur de chaleur est directement proportionnelle à la taille. Dans ce cas, l'unité peut être endommagée par toutes sortes de facteurs externes ou par le dépôt de sels à l'intérieur des tuyaux.Ces derniers entraînent des difficultés de circulation de l'eau. C'est à cause de cette caractéristique qu'un nettoyage et un rinçage réguliers sont nécessaires. Il est également recommandé d'installer en plus des filtres pour l'échangeur de chaleur, ce qui prolonge sa durée de vie.

    Échangeur de chaleur de chaudière secondaire

    Échangeur de chaleur secondaire pour chaudière à gaz
    Le type d'échangeur de chaleur considéré est également appelé "Type chaud"... Ces produits ont des plaques interconnectées. Le matériau le plus demandé pour leur fabrication est l'acier inoxydable. Il peut fournir un chauffage suffisant même avec un fort débit de fluide caloporteur. Ceci est réalisé en raison de la conductivité élevée du métal, ainsi que de la grande surface de contact avec le support. La puissance dans ce cas dépend des dimensions des plaques.
    Les échangeurs de chaleur modernes pour chaudières sont assez économiques. Dans le même temps, ces produits échouent parfois. Dans ce cas, un remplacement est nécessaire. Nous vous recommandons de confier cette procédure exclusivement aux professionnels. De plus, vous ne devez choisir que des produits de haute qualité, qui garantiront une longue durée de vie de votre équipement de chauffage.

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    Avantages et inconvénients

    L'utilisation répandue des échangeurs de chaleur à plaques est due aux avantages suivants:

    • dimensions compactes. En raison de l'utilisation de plaques, la zone d'échange de chaleur est considérablement augmentée, ce qui réduit les dimensions globales de la structure;
    • facilité d'installation, d'utilisation et d'entretien. La conception modulaire de l'unité facilite le démontage et le lavage des éléments nécessitant un nettoyage;
    • haute efficacité. La productivité du PHE est de 85 à 90%;
    • coût abordable. Les installations à coque et tube, en spirale et en bloc, avec des caractéristiques techniques similaires, sont beaucoup plus coûteuses.

    Les inconvénients de la conception de la plaque peuvent être pris en compte:

    • le besoin de mise à la terre. Sous l'influence de courants parasites, des fistules et d'autres défauts peuvent se former dans des plaques minces estampées;
    • la nécessité d'utiliser des environnements de travail de qualité. Étant donné que la section transversale des canaux de travail est petite, l'utilisation d'eau dure ou de caloporteur de mauvaise qualité peut entraîner des blocages, ce qui réduit le taux de transfert de chaleur.

    Schémas de tuyauterie d'échangeur de chaleur à plaques

    Il existe plusieurs façons de connecter le PHE au système de chauffage. Le plus simple est considéré comme une connexion en parallèle avec une vanne de régulation, dont le schéma de principe est illustré ci-dessous:


    Schéma de connexion parallèle de PHE

    Les inconvénients d'une telle connexion comprennent une charge accrue sur le circuit de chauffage et un faible rendement du chauffage de l'eau avec une différence de température importante.

    La connexion parallèle de deux échangeurs de chaleur dans un schéma en deux étapes fournira un fonctionnement plus efficace et plus fiable du système:


    Schéma de connexion parallèle à deux étages

    1 - échangeur de chaleur à plaques; 2 - régulateur de température; 2.1 - valve; 2.2 - thermostat; 3 - pompe de circulation; 4 - compteur de consommation d'eau chaude; 5 - manomètre.

    Le fluide caloporteur du premier étage est le circuit de retour du système de chauffage et l'eau froide est utilisée comme fluide à chauffer. Dans le deuxième circuit, le fluide caloporteur est le caloporteur de la ligne directe du système de chauffage, et le caloporteur préchauffé du premier étage est utilisé comme fluide chauffé.

    Le principe de fonctionnement de l'échangeur de chaleur à plaques à grande vitesse

    Le principe de fonctionnement d'un échangeur de chaleur à plaques est le suivant. L'espace entre les plaques est rempli de fluide et de liquide de refroidissement chauffés en alternance. La séquence est régulée par des joints. Dans une section, ils ouvrent la voie au liquide de refroidissement, et dans l'autre, au fluide chauffé.

    Lors du fonctionnement d'un échangeur de chaleur à plaques à grande vitesse, un transfert d'énergie intensif se produit dans toutes les sections, à l'exception de la première et de la dernière. Les liquides se déplacent les uns vers les autres. Le fluide chauffant est fourni par le haut et le fluide froid est fourni par le bas. Visuellement, le principe de fonctionnement d'un échangeur de chaleur à plaques est présenté dans le schéma ci-dessous.

    Comme vous pouvez le voir, tout est assez simple. Plus il y a d'assiettes, mieux c'est. Selon ce principe, l'efficacité des échangeurs de chaleur à plaques est augmentée.

    Manuel d'utilisation

    Chaque échangeur de chaleur à plaques fabriqué en usine doit être accompagné d'un manuel d'utilisation détaillé contenant toutes les informations nécessaires. Vous trouverez ci-dessous quelques dispositions de base pour tous les types d'EFP.

    Installation de PHE

    1. L'emplacement de l'unité doit permettre un accès libre aux principaux composants pour la maintenance.
    2. La fixation des conduites d'alimentation et de refoulement doit être rigide et étanche.
    3. L'échangeur de chaleur doit être installé sur une base strictement horizontale en béton ou en métal avec une capacité portante suffisante.

    Travaux de mise en service

    1. Avant de démarrer l'unité, il est nécessaire de vérifier son étanchéité selon les recommandations données dans la fiche technique du produit.
    2. Au démarrage initial de l'installation, la vitesse de montée en température ne doit pas dépasser 250 ° C / h et la pression dans le système ne doit pas dépasser 10 MPa / min.
    3. La procédure et l'étendue des travaux de mise en service doivent clairement correspondre à la liste figurant dans le passeport de l'unité.

    Fonctionnement de l'unité

    1. Lors de l'utilisation du PHE, la température et la pression du fluide de travail ne doivent pas être dépassées. Une surchauffe ou une pression accrue peut entraîner de graves dommages ou une panne complète de l'unité.
    2. Pour assurer un échange thermique intensif entre les milieux de travail et augmenter l'efficacité de l'installation, il est nécessaire de prévoir la possibilité de nettoyer les milieux de travail des impuretés mécaniques et des composés chimiques nocifs.
    3. L'extension significative de la durée de vie de l'appareil et l'augmentation de sa productivité permettront une maintenance régulière et le remplacement rapide des éléments endommagés.

    Classification des échangeurs de chaleur à plaques selon le principe de fonctionnement et de conception

    Selon le principe de fonctionnement, les échangeurs de chaleur à plaques sont divisés en trois catégories.

    1. Conceptions en un seul passage. Le liquide de refroidissement circule dans le même sens dans toute la zone du système. La base du principe de fonctionnement de l'équipement est le contre-courant des liquides.
    2. Unités multi-passes. Ils sont utilisés dans les cas où la différence entre les températures des liquides n'est pas trop élevée. Le caloporteur et le fluide chauffé se déplacent dans des directions différentes.
    3. Équipement à double circuit. Il est considéré comme le plus efficace. De tels échangeurs de chaleur sont constitués de deux circuits indépendants situés de part et d'autre du produit. En ajustant correctement la puissance des sections, vous obtiendrez rapidement les résultats souhaités.

    Les fabricants produisent des échangeurs de chaleur à plaques soudées et brasées.

    • Les produits du premier groupe sont plus populaires. Ces unités sont utilisées dans l'industrie et les systèmes d'eau chaude. Les modèles pliables sont faciles à entretenir et à réparer. La puissance de l'équipement est régulée.
    • Dans les échangeurs de chaleur brasés, les plaques sont reliées rigidement les unes aux autres et placées dans un corps non séparable.

      Il n'y a pas de coussinets en caoutchouc. Ces modèles sont le plus souvent utilisés pour chauffer ou refroidir l'eau dans les maisons privées.

    Rinçage de l'échangeur de chaleur à plaques

    La fonctionnalité et les performances de l'unité dépendent en grande partie d'un rinçage de haute qualité et en temps opportun. La fréquence de rinçage est déterminée par l'intensité du travail et les caractéristiques des processus technologiques.

    Méthodologie de traitement

    La formation de tartre dans les canaux d'échange de chaleur est le type de contamination PHE le plus courant, entraînant une diminution de l'intensité de l'échange thermique et une diminution de l'efficacité globale de l'installation. Le détartrage est effectué à l'aide d'un rinçage chimique. Si, outre le tartre, il existe d'autres types de contamination, il est nécessaire de nettoyer mécaniquement les plaques de l'échangeur de chaleur.

    Lavage chimique

    La méthode est utilisée pour nettoyer tous les types de PHE et est efficace lorsqu'il y a peu de contamination de la zone de travail de l'échangeur de chaleur. Pour le nettoyage chimique, le démontage de l'unité n'est pas nécessaire, ce qui réduit considérablement le temps de travail. De plus, aucune autre méthode n'est utilisée pour nettoyer les échangeurs de chaleur brasés et soudés.

    Le rinçage chimique de l'équipement d'échange de chaleur est effectué dans l'ordre suivant:

    1. une solution de nettoyage spéciale est introduite dans la zone de travail de l'échangeur de chaleur, où, sous l'influence de réactifs chimiquement actifs, une destruction intensive du tartre et d'autres dépôts se produit;
    2. assurer la circulation du détergent à travers les circuits primaire et secondaire du TO;
    3. rinçage des canaux d'échange de chaleur avec de l'eau;
    4. vidange des agents de nettoyage de l'échangeur de chaleur.

    Pendant le processus de nettoyage chimique, une attention particulière doit être accordée au rinçage final de l'unité, car les composants chimiquement actifs des détergents peuvent détruire les joints.

    Les types de contamination et les méthodes de nettoyage les plus courants

    En fonction du fluide de fonctionnement utilisé, des conditions de température et de la pression dans le système, la nature de la contamination peut être différente, par conséquent, pour un nettoyage efficace, il est nécessaire de choisir le bon détergent:

    • détartrage et dépôts métalliques à l'aide de solutions d'acide phosphorique, nitrique ou citrique;
    • l'acide minéral inhibé convient pour éliminer l'oxyde de fer;
    • les dépôts organiques sont intensément détruits par l'hydroxyde de sodium et les dépôts minéraux par l'acide nitrique;
    • la contamination par la graisse est éliminée à l'aide de solvants organiques spéciaux.

    Étant donné que l'épaisseur des plaques de transfert de chaleur n'est que de 0,4 à 1 mm, une attention particulière doit être portée à la concentration des éléments actifs dans la composition détergente. Le dépassement de la concentration admissible de composants agressifs peut entraîner la destruction des plaques et des joints.

    L'utilisation répandue des échangeurs de chaleur à plaques dans divers secteurs de l'industrie et des services publics modernes est due à leurs performances élevées, leurs dimensions compactes, leur facilité d'installation et de maintenance. Un autre avantage du PHE est le rapport qualité / prix optimal.

    Principe d'opération

    Si nous considérons le fonctionnement d'un échangeur de chaleur à plaques, son principe de fonctionnement ne peut pas être qualifié de très simple. Les plaques sont tournées l'une vers l'autre à un angle de 180 degrés. Le plus souvent, un emballage contient deux paires de plaques, qui créent 2 circuits collecteurs: l'entrée et la sortie du caloporteur. De plus, il faut garder à l'esprit que la vapeur qui se trouve sur le bord n'intervient pas lors de l'échange thermique.

    Aujourd'hui, plusieurs types d'échangeurs de chaleur sont fabriqués, qui, en fonction du mécanisme de fonctionnement et de la conception, sont divisés en:

    • bidirectionnel;
    • multi-circuit;
    • circuit unique.

    Le principe de fonctionnement d'un appareil à circuit unique est le suivant. La circulation du liquide de refroidissement dans le dispositif le long de l'ensemble du circuit s'effectue en permanence dans un sens. De plus, un contre-courant de caloporteurs est également produit.

    Les appareils multi-circuits ne sont utilisés que pendant une légère différence entre la température de retour et la température du caloporteur entrant. Dans ce cas, le mouvement de l'eau s'effectue dans des directions différentes.

    En savoir plus sur l'échangeur de chaleur à plaques:

    Les appareils bidirectionnels ont deux circuits indépendants.Avec la condition d'ajustement constant de l'apport de chaleur, l'utilisation de ces dispositifs est la plus appropriée.

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