Les échangeurs de chaleur à plaques et les échangeurs de chaleur à coque et à tube sont les deux types d’échangeurs de chaleur les plus courants, et ils sont tous deux très utiles lorsque vous souhaitez chauffer ou refroidir le moût pendant le traitement. Dans la nouvelle ère du développement durable, économiser l’énergie et réduire l’impact environnemental devient de plus en plus urgent. En utilisant un échangeur de chaleur à plaques, l’énergie peut être transférée entre deux fluides à des températures différentes. Cela améliore l’efficacité grâce au transfert de chaleur.
Qu’est-ce qu’un échangeur de chaleur ?
Un échangeur de chaleur est un élément de circuit électrique qui assure le transfert de chaleur (sans se mélanger) entre deux fluides (liquide ou gaz) ayant une différence de température sans aucun contact physique.
Les échangeurs de chaleur sont en principe divisés en trois types :
– Échangeur de chaleur tubulaire
– Echangeur de chaleur à plaques
– Échangeurs de chaleur pour applications spéciales
Type d’échangeur de chaleur
Si vous avez déjà été exposé à des produits de refroidissement liquide, vous rencontrerez deux options : l’échangeur de chaleur à coque et à tube et l’échangeur de chaleur à plaques. Les échangeurs de chaleur à coque et à tubes et plaques fonctionnent sur le même principe, échangeant de la chaleur entre deux fluides par conduction, mais sont construits de manière très différente.
Échangeur de chaleur à calandre et tube
Constitué d’un faisceau de petits tubes à l’intérieur d’une coque extérieure, un échangeur de chaleur à coque et tube est une construction simple mais efficace. Les principes existent depuis longtemps. En raison de leur simplicité et de leur flexibilité, ils peuvent être fabriqués à faible coût, même en petites quantités. Ils sont idéaux pour les applications qui nécessitent un entretien et une maintenance réguliers.
Echangeur de chaleur à plaques
Un échangeur de chaleur, un équipement de brasserie conçu pour élever ou abaisser la température du moût ou de la bière. Les échangeurs de chaleur dans les brasseries sont souvent appelés “échangeurs de chaleur à plaques” car ils consistent en une série de plaques. Le liquide chaud s’écoule le long d’un côté de la plaque et le liquide froid s’écoule le long de l’autre côté de la plaque. Un échange de chaleur se produit entre les plaques. Les échangeurs de chaleur les plus courants sont situés dans les brasseries. Le moût chaud à environ 95°C s’écoule à travers l’échangeur de chaleur et est refroidi par de l’eau froide et/ou du réfrigérant circulant dans la direction opposée le long du côté opposé des plaques.
Échangeur de chaleur à plaques et échangeur de chaleur à calandre et tube
Par rapport aux échangeurs de chaleur à coque et à tube, les échangeurs de chaleur à plaques présentent plusieurs avantages uniques.
- Extensibilité : les échangeurs de chaleur à plaques ont généralement un espace supplémentaire dans le cadre.
- Entretien plus pratique : l’échangeur de chaleur à plaques peut être ouvert pour l’inspection et l’entretien. Vous pouvez également remplacer les planches endommagées.
- Efficacité : La profondeur de pressage variable et la grande surface d’échange de chaleur offrent des performances thermiques efficaces et un chauffage et un refroidissement contrôlés.
Avantages des échangeurs de chaleur à plaques
- Capacité de température plus élevée
- Faible perte de chaleur
- Structure compacte, gain de place
- Il est pratique de changer la zone de transfert de chaleur
- Facile à nettoyer et à entretenir
- Large gamme d’applications
- Longue durée de vie
- Idéal pour les petites applications de chauffage urbain, de refroidissement de boissons, de production alimentaire et pharmaceutique et de refroidissement d’huile à faible charge
Inconvénients des échangeurs à plaques
- Basse température de travail
- Plus de coûts de maintenance en raison des joints
- Ne convient pas aux produits à très haute viscosité ou à très grosses particules
Avantages des échangeurs de chaleur à coque et à tube
- Une conception plus petite peut réduire les coûts
- Le service devient plus facile
- Les coûts de maintenance des joints toriques sont faibles
- Meilleure solution pour le liquide de refroidissement à l’eau de mer ou d’autres liquides pouvant obstruer les espaces restreints
- Fournir de meilleures options d’installation
- La solution idéale pour les centrales hydrauliques, les machines minières, les navires de refroidissement à l’eau de mer et le chauffage des piscines
Inconvénients des échangeurs de chaleur à coque et à tube
- Prend beaucoup de place
- Difficile à nettoyer et à entretenir
Structure de l’échangeur de chaleur à plaques
Dans ces échangeurs, chaque plaque présente une enveloppe tubulaire concave confinée. Les plaques sont disposées de manière à former de minces canaux rectangulaires pour dévier la chaleur à travers la pièce.
Le fluide de travail s’écoule entre ces canaux torsadés et étroits. Des joints entourent les plaques de l’échangeur pour contrôler le débit du fluide. Ces joints sont agencés de manière à ce qu’un seul type de fluide soit distribué sur un plateau, tandis que l’autre fluide est distribué sur le plateau suivant.
Le fluide froid et le fluide chaud traversent les plaques, ce qui permet un échange de chaleur. Les plaques ont une plus grande surface, elles ont donc des taux de transfert de chaleur supérieurs à ceux des échangeurs de chaleur tubulaires.
Avantages importants de l’utilisation d’un échangeur de chaleur
Empreinte spatiale réduite
Avec les progrès de la technologie moderne, il semble que plus puissant signifie aussi plus petit. Des appareils personnels plus petits, des équipements de fabrication plus petits et plus polyvalents, et plus encore. Le rétrécissement de l’espace dans les armoires électriques augmente le risque de points chauds et de dommages aux composants électriques, ce qui augmente le besoin de solutions de refroidissement plus petites et plus efficaces.
Réduire l’impact environnemental
Pour fonctionner, l’échangeur de chaleur doit fonctionner pour s’assurer que le panneau de commande haute puissance ne surchauffe pas. L’un des plus grands avantages des échangeurs de chaleur modernes est qu’ils ne dépendent pas de plus d’équipements pour fonctionner. Par conséquent, ils consomment moins d’énergie et produisent peu ou pas de pollution par rapport aux méthodes de refroidissement plus traditionnelles.
Coût d’exploitation le plus bas
Les échangeurs de chaleur n’utilisent aucun équipement externe compliqué et sont conçus pour réduire la plupart des contaminations. Ne nécessite pas autant d’entretien qu’un climatiseur.