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► L'ÉCHANGEUR DE CHALEUR
Il s’agit d’un équipement pour le transfert de chaleur d'un fluide en mouvement à un autre, sans contact direct entre les deux substances.
L'échangeur de chaleur peut être prévu pour un transfert continu ou discontinu de chaleur.
L'échangeur de chaleur permet de retirer de la chaleur à un premier corps, le plus souvent un fluide, pour le transmettre à un second, généralement sans que les corps entrent en contact.
L'échange de chaleur s'exprime en kcal/m2/h ou en W/m2.
La quantité de chaleur qu'il est possible de transférer dans un système donné par mètre carré et par heure dépend principalement: de la nature du fluide (viscosité, conductibilité thermique, masse spécifique, chaleur spécifique); de sa vitesse de circulation par rapport à la paroi ; de la différence de température moyenne entre les deux fluides; de la nature, de l'épaisseur et de l'état de la surface de la paroi.
Les types d'échangeurs les plus répandus sont:
- tubulaires : ils sont constitués par un faisceau de tubes métalliques reliés à leur extrémité à des chambres de collection communiquant avec l'entrée ou la sortie d'un des fluides alors que l'autre circule autour des tubes, généralement munis de chicanes servant à augmenter la turbulence;
- à plaques : des plaques métalliques à profil ondulé sont empilées et séparées les unes des autres par des joints étanches, de telle sorte qu'un espace sur deux reçoit un des fluides, tandis que l'espace intermédiaire reçoit l'autre fluide. Ce type d'échangeur est très intéressant, car la quantité de liquide en présence est très faible par rapport à la surface d'échange.
Il existe de nombreux modèles d'échangeurs destinés à des cas particuliers, par exemple les échangeurs centrifuges, qui permettent de chauffer un liquide en quelques fractions de seconde; les échangeurs à racleur, qui s'appliquent à des fluides de haute viscosité; les radiateurs, appareils spécialisés dans l'échange de chaleur entre un liquide et un gaz.
Fréquemment, le côté de l'échangeur en contact avec un gaz est muni d'ailettes de façon à augmenter la surface d'échange, le coefficient d'échange gaz paroi étant faible par rapport au coefficient liquide paroi.
Techniques
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