L’échangeur thermique industriel est un processus industriel particulièrement important pour son rôle technique, mais aussi pour ses enjeux économiques et écologiques. Mais parce que le processus d’échange thermique, bien que présent dans de nombreux éléments du quotidien, est parfois encore obscur, on vous en fait une présentation détaillée dans cet article.
L’intérêt de l’échangeur thermique industriel
Un échangeur thermique est un outil industriel, qui peut prendre différentes formes, dont le but est de permettre de transférer de la chaleur d’un fluide à un autre fluide. Lorsque l’on parle de fluide, un peut s’agir d’un gaz comme d’un liquide, qu’il s’agisse là encore simplement d’eau ou de divers produits utilisés dans le domaine industriel. En utilisant le transfert de chaleur, un échangeur thermique permet de refroidir, réchauffer ou encore condenser un liquide, selon les besoins techniques du processus.
On retrouve des échangeurs thermiques dans les domaines comme l’industrie agroalimentaire, la chimie, le domaine pharmaceutique, la sidérurgie, et encore, et de façon non exhaustive, la production d’énergie.
Fonctionnement d’un échangeur thermique industriel
Le principe de base d’un échangeur thermique industriel est de faire circuler deux fluides avec une grande proximité, mais sans jamais se mélanger. Tout repose sur la différence de température qui va se propager à l’autre fluide. Le fluide chaud à proximité du fluide froid va se refroidir et le fluide froid, à proximité du même fluide chaud, va se réchauffer. Une simple paroi métallique d’un tuyau peut faire office d’échangeur thermique. Les solutions industrielles sont néanmoins plus complexes et répondent aux impératifs créés par le processus industriel et les fluides employés.
Les différents types d’échangeurs thermiques industriels
- L’échangeur à plaques. Il se compose de différentes plaques métalliques séparées par des joints et assemblées en un bloc compact. C’est la solution préconisée pour des fluides non visqueux.
- L’échangeur à plaques brisées. Dans l’idée, c’est un appareillage similaire à l’échangeur à plaque. Mais le principe du brassage permet d’y utiliser des fluides sous haute pression et à haute température, car le système est bien plus résistant qu’avec des joints.
- Les échangeurs à spirales. Les deux surfaces métalliques forment une spirale autour d’un axe. Cela allonge la durée du contact. Ils sont adaptés au fluide à faible débit.
- Les échangeurs tubulaires. Ils sont en fait de tubes dans lesquels circulent les deux fluides. C’est la solution employée pour les fluides corrosifs, visqueux ou qui colportent des déchets.
Les forces d’un échangeur thermique industriel
En utilisant un échangeur thermique industriel pour gérer la chaleur d’un fluide, on utilise une technique basée sur un phénomène naturel. On réduit ainsi la consommation d’énergie en récupérant la chaleur perdue. Cela optimise le rendement des machines et coûte moins cher. Un échangeur thermique permet de récupérer de la chaleur. C’est là une démarche écologique puisqu’elle n’est pas produite. Ensuite, c’est en limitant les rejets thermiques dans l’environnement que l’échangeur thermique joue aussi un rôle écologique important. C’est aussi une pièce tout simplement indispensable dans la maîtrise de certains processus industriels en permettant un contrôle très précis des réactions chimiques.