La plupart des problèmes d'échangeurs de chaleur à plaques que nous rencontrons sur le terrain ne sont pas dus à des défaillances matérielles, mais à des erreurs de choix. Un appareil parfaitement conçu pour une application spécifique peut présenter des fuites, s'encrasser ou devenir moins performant en une saison s'il est utilisé pour un procédé inadapté. Chez JINFAN, la plupart des demandes se présentent sous deux formes : « Combien coûte un échangeur de chaleur à plaques ? » et « Quel est l'appareil adapté à mon application ? ». La première question est prématurée. Ce guide répond à la seconde en six étapes, présentées dans l'ordre de leur importance.
La demande la plus courante que nous recevons commence par « J'ai besoin d'un échangeur de chaleur à plaques d'une surface de 100 mètres carrés. « Cet ordre est inversé : la surface d’échange thermique est le résultat d’un calcul, et non une donnée d’entrée. Ce dont nous avons réellement besoin pour dimensionner une unité, c’est la puissance du procédé. »
√ Débits et températures d'entrée/sortie pour les deux flux
√ Chute de pression admissible à travers l'unité
√ Composition et concentrations des fluides
√ Pressions et températures de fonctionnement et de conception
Les plaques sont scellées par des joints élastomères et fixées entre les plaques du châssis. Elles peuvent être nettoyées mécaniquement, les joints remplacés, et il est même possible d'en ajouter ultérieurement pour augmenter la capacité.
Les plaques sont soudées au laser par paires ou en un ensemble entièrement soudé. L'absence de vieillissement des joints élimine les deux principaux modes de défaillance d'un système à joint : la rupture du joint et les fuites au niveau du joint d'étanchéité.
Vous obtenez un canal étanche à haute pression pour le fluide agressif ou dangereux, tout en conservant la possibilité d'ouvrir l'unité pour le nettoyage de l'autre côté.
Lors de votre demande de renseignements, une description concise du fluide, comme « acide sulfurique à 5 % à 85 °C, débit intermittent », est bien plus pertinente qu'une simple mention de « matériaux résistants à la corrosion ». La composition chimique et la plage de température que vous indiquez déterminent directement la durée de vie de l'appareil : deux ou dix ans.
Tâches générales : traitement de l'eau, CVC, alimentation et boissons, manipulation de produits chimiques courants.
Les cours d'eau chlorés, l'eau de mer et les saumures peuvent entraîner la formation de piqûres sur l'acier inoxydable.
Produits chimiques agressifs et service corrosif à haute température.
Applications à l'eau, aux huiles et à température modérée.
Eau chaude, vapeur et acides dilués.
Températures plus élevées, huiles et fluides plus agressifs.
Résistance chimique maximale, mais à un coût plus élevé.
La surface d'échange thermique, le nombre de canaux, la configuration des plaques et la perte de charge sont les résultats d'un calcul thermique : différence de température moyenne logarithmique, coefficients de transfert thermique, tolérances d'encrassement et relation entre l'angle d'ondulation et la turbulence. L'ondulation en chevrons a une raison d'être : elle induit un brassage de l'écoulement, ce qui augmente le coefficient de transfert thermique, mais un angle plus prononcé accroît également la perte de charge. Trouver le bon équilibre entre ces paramètres est précisément le type de travail que les équipes d'ingénierie des fabricants effectuent régulièrement ; il est donc préférable de leur confier cette tâche.
Deux types de défaillances que nous observons fréquemment dans les projets de rénovation :
Tout échangeur de chaleur à plaques nécessite un entretien régulier. La question est de savoir quel est le coût de cet entretien en termes d'indisponibilité. Avant de passer commande, posez trois questions au fournisseur : quel est le délai de livraison des joints et des plaques ? Dispose-t-il de pièces détachées pour votre gamme de modèles ? La conception utilise-t-elle des dimensions standardisées que d'autres fournisseurs peuvent reproduire ? La réponse vous permettra de distinguer un fournisseur qui vous considère comme un client ponctuel de celui qui prévoit d'assurer le support de l'appareil pendant des années.
La planification des capacités fait également partie de cette étape. Une unité équipée de joints peut souvent accueillir des plaques supplémentaires ultérieurement, à condition que le châssis ait été dimensionné avec une marge suffisante — une solution économique pour anticiper une augmentation future de la capacité, à condition d’en parler dès la phase de demande.
Une fois les étapes 1 à 5 réalisées, vous savez ce dont vous avez besoin. Reste à savoir si le fournisseur est capable de vous le fournir correctement.
Choisir, c'est dialoguer, pas acheter.
Transmettez à notre équipe d'ingénieurs les données de votre installation (débits, températures d'entrée/sortie, composition du fluide et perte de charge admissible) et nous vous ferons parvenir une recommandation concernant la conception et les matériaux, un schéma préliminaire des plaques et des dimensions estimées. Sans ces données, nous ne pouvons pas établir de prix précis et nous ne prétendrons pas le contraire.
C’est là tout l’intérêt de ce guide : une bonne unité commence par les bonnes informations, et rassembler ces bonnes informations prend environ dix minutes.
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