Échangeur de chaleur à tuyau spiral de refroidissement à l'eau

Types de refroidisseurs d'eau à échangeur thermique tubulaire en spirale

Un échangeur thermique en spirale est un échangeur thermique qui transfère la chaleur entre deux fluides en enroulant en spirale un matériau autour de l'autre. Le transfert de chaleur a lieu entre les deux fluides. Un fluide a une source ou un puits de chaleur, et l'autre est l'opposé.

Les deux fluides sont généralement séparés par une barrière solide afin qu'ils ne se mélangent pas. Les échangeurs thermiques en spirale sont fréquemment utilisés pour transférer la chaleur entre des liquides corrosifs et utiles.

Les échangeurs thermiques en spirale peuvent être utilisés à la fois pour le chauffage et le refroidissement, ce qui en fait des équipements industriels précieux. Voici quelques types courants d'échangeurs thermiques en spirale :

• Échangeur thermique en spirale : Un échangeur thermique en spirale est une machine échangeuse de chaleur qui est généralement inclinée à 90 degrés en forme de spirale. Cette conception enroulée permet au transfert de chaleur d'avoir lieu à différents angles à l'intérieur des capacités de l'appareil lui-même. La chaleur se transfère d'une bobine à l'autre. Ces bobines sont logées dans des boîtiers en spirale. L'appareil a tendance à être assez compact et permet de gagner beaucoup d'espace par rapport aux autres machines échangeuses de chaleur.
• Échangeur thermique à plaques en spirale : Ils fonctionnent comme des échangeurs thermiques à plaques classiques, mais utilisent des plaques en spirale au lieu de plaques conventionnelles. Cette conception offre une plus grande surface de transfert de chaleur et des zones d'échange de chaleur compactes plus efficaces. Un autre avantage des échangeurs thermiques à plaques en spirale est qu'ils peuvent être conçus pour répondre aux configurations à contre-courant et en parallèle. Ce n'est pas toujours le cas avec les échangeurs à plaques standard.
• Échangeur thermique à double spirale : Les échangeurs thermiques à double spirale comprennent généralement deux canaux en spirale enfermés dans un boîtier commun. Un canal est destiné au fluide chaud, tandis que l'autre est destiné au fluide froid. Ces deux canaux sont enroulés dans des directions opposées l'un par rapport à l'autre, ce que l'on appelle également une disposition à contre-courant. Les contre-courants sont préférés dans un système d'échange de chaleur car ils fournissent généralement un rendement de transfert de chaleur plus élevé. Les échangeurs thermiques à double spirale sont utiles lorsqu'il est nécessaire de maximiser le transfert de chaleur tout en souhaitant des conceptions et des espaces compacts.

Spécifications et entretien des refroidisseurs d'eau à échangeur thermique tubulaire en spirale

Spécifications

Les spécifications de l'échangeur thermique en spirale varient en fonction des besoins spécifiques des utilisateurs. Voici quelques spécifications courantes pour référence :

• Matériaux : Les échangeurs thermiques sont généralement fabriqués en acier inoxydable résistant à la corrosion. D'autres matériaux peuvent également être utilisés pour de tels appareils, comme l'acier au carbone ou les alliages de cuivre.
• Tailles : Les échangeurs thermiques tubulaires en spirale sont généralement fournis avec deux unités à rouleaux décalés. La dimension externe et le poids dépendront de telles variables. Par exemple, l'unité substitutive peut avoir un grand rouleau extérieur et un petit rouleau.
• Canaux d'écoulement : Les échangeurs thermiques en spirale modernes comprennent un canal étroit formé à l'intérieur des chambres enroulées. Également connue sous le nom de canal en spirale ou de cavité, la configuration joue un rôle essentiel dans le mouvement des fluides et la conductivité thermique.
• Capacité de résistance à la pression : La capacité de résistance à la pression fait référence aux niveaux de pression les plus élevés qu'un échangeur thermique en spirale peut supporter. Il est essentiel de s'assurer que l'échangeur thermique peut fonctionner en toute sécurité dans des conditions de haute pression. Les niveaux normaux varient de 0,5 à 2 MPa. Ils peuvent être personnalisés en fonction des exigences.
• Méthodes de connexion : Les échangeurs thermiques peuvent être connectés par des raccords à brides ou soudés. Les méthodes de connexion peuvent être liées aux tailles et aux formes des échangeurs thermiques.

Maintenance

• Nettoyage régulier : Il est essentiel d'éliminer régulièrement les polluants externes des échangeurs thermiques en spirale et de prolonger ainsi leur durée de vie. Pour le nettoyage, les opérateurs peuvent utiliser des agents de nettoyage neutres pour éviter d'endommager les surfaces des échangeurs thermiques.
• Traitement anticorrosion : Dans les refroidisseurs d'eau en spirale, la corrosion est une menace presque inévitable qui peut raccourcir la durée de vie et réduire les performances. Néanmoins, les opérateurs peuvent appliquer des revêtements anticorrosion et des agents de conservation disponibles sur le marché pour prévenir ou au moins minimiser la corrosion des échangeurs thermiques en spirale.
• Remplacement des joints et des garnitures : Les joints et les garnitures jouent un rôle essentiel dans la prévention des fuites de fluide et la garantie des performances optimales. Le remplacement régulier des joints et des garnitures garantit que les connexions sont étanches et qu'il n'y a pas de problèmes liés à l'usure.
• Anti-blocage et débouchage : Effectuer un débouchage régulier des échangeurs thermiques tubulaires en spirale. Cela implique l'utilisation d'équipements professionnels ou d'agents de nettoyage pour débloquer les conduites internes. Sur cette base, les opérateurs peuvent s'assurer que le flux de fluide dans les échangeurs thermiques est libre et que l'efficacité du transfert de chaleur est toujours élevée.

Applications des refroidisseurs d'eau à échangeur thermique tubulaire en spirale

Les échangeurs thermiques en spirale peuvent être utilisés dans différentes applications industrielles où les fluides doivent être refroidis ou chauffés. Nous listons ci-dessous quelques domaines d'application majeurs.

• Industrie alimentaire et des boissons

  Les refroidisseurs d'eau tubulaires en spirale peuvent être utilisés pour refroidir les points chauds des aliments liquides comme les produits laitiers, le sirop et les produits à base de bière. Ils peuvent également être utilisés dans la pasteurisation des matières alimentaires, la réfrigération des produits alimentaires et le refroidissement des emballages de boissons avant qu'ils ne soient stockés à température ambiante.

• Production d'électricité

  Dans les centrales thermiques où la chaleur provenant de la combustion du charbon ou du gaz est utilisée pour générer de la vapeur qui entraînera la centrale pour produire de l'eau, les échangeurs thermiques tubulaires en spirale peuvent être utilisés pour refroidir ou condenser la vapeur, qui sera ensuite amenée à suivre à nouveau le cycle. Ils sont également utilisés pour transférer la chaleur entre différents systèmes ou pour refroidir les équipements auxiliaires.

• Industrie chimique et pétrochimique

  Les échangeurs thermiques en spirale sont très populaires dans l'industrie chimique. Ils sont utilisés dans l'industrie chimique et pétrochimique pour des processus tels que le séchage, le refroidissement, le chauffage, la condensation, l'absorption et la distillation.

• CVCA

  Dans les systèmes de ventilation et de climatisation (CVCA), les échangeurs thermiques en spirale sont utilisés pour récupérer la chaleur de l'air d'échappement, refroidir le réfrigérant, préchauffer l'eau et transférer la chaleur entre différentes boucles.

• Marine et offshore

  L'échangeur thermique en spirale est une source de refroidissement à l'eau de mer qui refroidit les moteurs, l'hydraulique et d'autres équipements.

• Pharmaceutique

  Les échangeurs thermiques en spirale peuvent être utilisés dans l'industrie pharmaceutique pour le traitement des médicaments, la stérilisation et le refroidissement.

• Métaux et mines

  Dans les industries minières des métaux, les échangeurs en spirale peuvent être utilisés pour refroidir le métal en fusion, chauffer le minerai, refroidir le gaz et récupérer la chaleur des fours.

Comment choisir des refroidisseurs d'eau à échangeur thermique tubulaire en spirale

Il existe plusieurs facteurs à prendre en compte lors du choix des refroidisseurs d'eau à échangeur thermique tubulaire en spirale pour des applications industrielles particulières.

• Conception : Le type de conception de l'échangeur thermique joue un rôle essentiel dans sa fonctionnalité. Tenez compte des conceptions qui facilitent le transfert de masse efficace en plus des taux d'échange thermique élevés. Par exemple, certains modèles sont fournis avec des chicanes ou des plaques perforées qui améliorent le mélange des fluides et les configurations d'écoulement à contre-courant, ce qui se traduit par des coefficients de transfert de chaleur améliorés. Les conceptions compactes telles que les configurations à double tube nécessitent moins d'espace mais offrent toujours des niveaux de performance acceptables, ce qui les rend adaptées aux applications à espace limité.
• Durabilité : La durabilité est cruciale car les échangeurs de chaleur à refroidissement par eau sont constamment exposés à des pressions et des températures élevées, ce qui pourrait entraîner une usure rapide. Les matériaux utilisés pour la construction de ces appareils doivent avoir d'excellentes propriétés de résistance à la corrosion afin de pouvoir résister à divers agents chimiques présents dans les sources d'eau traitée ou brute. Lors de la sélection des échangeurs de chaleur en fonction de la qualité des matériaux, assurez-vous que seuls ceux classés par les normes internationales seront choisis, car cela garantit une durée de vie utile longue avec des exigences de maintenance minimales.
• Configuration d'écoulement : La configuration d'écoulement des échanges de chaleur affecte considérablement leur efficacité et leur efficacité. Choisissez des échangeurs thermiques tubulaires en spirale avec des configurations à contre-courant ou à flux croisé plutôt qu'en parallèle, car ils offrent de meilleures performances de transfert de chaleur, même la proximité des deux fluides. Les configurations à contre-courant, où le fluide s'écoule dans des directions opposées, sont particulièrement avantageuses car elles maintiennent une différence de température sur toute la longueur de l'échangeur.
• Maintenance et service : Les exigences de service et de maintenance de l'échangeur thermique doivent également être priorisées. Recherchez des modèles qui sont fournis avec des orifices de nettoyage facilement accessibles, des composants remplaçables et des manuels conviviaux. Choisissez des fournisseurs qui offrent des services d'assistance technique et une documentation de produit complète afin que tout besoin futur de réparation ou de service puisse être traité rapidement et facilement.

Q&R

Q : Quels sont les avantages des refroidisseurs d'eau à échangeur thermique en spirale ?

R : Les refroidisseurs d'eau à échangeur thermique en spirale offrent de nombreux avantages, notamment un gain de place, une haute efficacité, une résistance à la corrosion et des possibilités de conception flexibles. En raison de leur conception compacte, les entreprises sont en mesure d'utiliser des espaces limités. Le transfert de chaleur est très efficace dans les échangeurs en spirale en raison des tours continues et superposées qui créent une grande surface. De plus, les échangeurs thermiques tubulaires en spirale peuvent être fabriqués avec des matériaux qui résistent à la corrosion, empêchant ainsi l'apparition de tout dommage détériorant causé par les fluides corrosifs. Si les échangeurs thermiques en spirale sont soumis à des conditions de fonctionnement variables, ils peuvent posséder une conception très flexible, ce qui leur permet de bien s'adapter à différentes applications.

Q : À quoi servent les refroidisseurs d'eau à échangeur thermique en spirale ?

R : Les refroidisseurs d'eau à échangeur thermique en spirale sont utilisés dans divers secteurs en tant qu'équipements industriels, tels que le traitement chimique, le pétrole et le gaz, la production d'électricité, le traitement des aliments et des boissons, les systèmes CVCA et les applications maritimes. Ces refroidisseurs d'eau en spirale sont spécialement conçus pour un traitement continu ; par conséquent, ils sont couramment utilisés dans les industries chimiques qui impliquent des réactions ou des fermentations. De plus, dans les industries pétrolières et gazières, les échangeurs thermiques en spirale peuvent être utilisés pour le refroidissement des gaz, le dessalement du pétrole brut et le raffinage du pétrole brut. D'autres applications possibles comprennent la condensation, l'évaporation et la réfrigération.

Q : Quand utiliser des échangeurs thermiques en spirale plutôt que d'autres types ?

R : Les échangeurs thermiques en spirale sont supérieurs aux autres types d'échangeurs thermiques, tels que les échangeurs thermiques à plaques, à ailettes ou à coquille et tubes. Il s'agit notamment de la capacité de transférer efficacement la chaleur des fluides visqueux, de la configuration d'écoulement à contre-courant qui conduit à des coefficients de transfert de chaleur plus élevés, de la taille compacte, et bien plus encore. Les acheteurs professionnels B2B peuvent envisager d'utiliser des échangeurs thermiques en spirale dans des zones qui nécessitent des échangeurs thermiques pour faire face à des espaces limités mais ont besoin d'un transfert de chaleur efficace.