{"id":34199,"date":"2024-01-30T14:51:57","date_gmt":"2024-01-30T13:51:57","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sacome.com\/calculo-termico-intercambiadores-tubulares\/"},"modified":"2025-02-11T12:36:20","modified_gmt":"2025-02-11T11:36:20","slug":"https-www-sacome-com-fr-dimensionnement-thermique-echangeurs-tubulaires","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sacome.com\/fr\/https-www-sacome-com-fr-dimensionnement-thermique-echangeurs-tubulaires\/","title":{"rendered":"Dimensionnement des \u00e9changeurs de chaleur tubulaires"},"content":{"rendered":"

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Comment dimensionner un \u00e9changeur de chaleur tubulaire<\/h2>\n

[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][\/et_pb_section][et_pb_section fb_built=\u00a0\u00bb1″ _builder_version=\u00a0\u00bb3.0.47″ custom_padding=\u00a0\u00bb%22"&quot;&amp;quot;&amp;amp;quot;&amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;54px|0px|4px|0px&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;quot;&amp;amp;quot;&amp;quot;&quot;"%22″][et_pb_row _builder_version=\u00a0\u00bb3.0.47″ background_size=\u00a0\u00bb%22"&quot;&amp;quot;&amp;amp;quot;&amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;initial&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;quot;&amp;amp;quot;&amp;quot;&quot;"%22″ background_position=\u00a0\u00bb%22"&quot;&amp;quot;&amp;amp;quot;&amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;top_left&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;quot;&amp;amp;quot;&amp;quot;&quot;"%22″ background_repeat=\u00a0\u00bb%22"&quot;&amp;quot;&amp;amp;quot;&amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;repeat&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;quot;&amp;amp;quot;&amp;quot;&quot;"%22″][et_pb_column type=\u00a0\u00bb4_4″ _builder_version=\u00a0\u00bb3.0.47″][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb3.21″ border_style=\u00a0\u00bbsolid\u00a0\u00bb]<\/p>\n

D\u00e9finition du processus dans le calcul et le dimensionnement des \u00e9changeurs de chaleur<\/h2>\n

[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb3.21″ border_style=\u00a0\u00bbsolid\u00a0\u00bb]<\/p>\n

Pour dimensionner les \u00e9changeurs de chaleur de mani\u00e8re fiable et pr\u00e9cise, nous devons prendre en compte plusieurs aspects cl\u00e9s du processus.<\/p>\n

Un \u00e9changeur de chaleur est un syst\u00e8me d’\u00e9change d’\u00e9nergie sous forme de chaleur entre un fluide chaud et un fluide froid. En pratique, toute la puissance donn\u00e9e par le fluide chaud (fc) est absorb\u00e9e par le fluide froid (ff), r\u00e9alisant le bilan \u00e9nerg\u00e9tique suivant :<\/p>\n

 <\/p>\n

\"Balance<\/p>\n

 <\/p>\n

La puissance thermique dans un fluide \u00e0 l’\u00e9tat liquide d\u00e9pend du d\u00e9bit massique et de la diff\u00e9rence entre les temp\u00e9ratures d’entr\u00e9e et de sortie. Dans un fluide avec changement de phase en conditions de saturation (condensation ou \u00e9vaporation), la puissance thermique d\u00e9pend du d\u00e9bit massique et de l’enthalpie de changement de phase, qui est d\u00e9termin\u00e9e par la pression de saturation.<\/p>\n

Le processus est d\u00e9fini lorsque tous les param\u00e8tres ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9finis par le client, sauf un, qui sera calcul\u00e9 en appliquant le bilan \u00e9nerg\u00e9tique pr\u00e9c\u00e9dent. Par exemple:<\/p>\n

 <\/p>\n

Produit liquide (p), service (s) liquide (s). L’habitude est de d\u00e9finir le d\u00e9bit et les temp\u00e9ratures d’entr\u00e9e et de sortie du produit, et de laisser libre une de ces trois valeurs dans le fluide de service :<\/p>\n

 <\/p>\n

\"Fluido<\/p>\n

 <\/p>\n

Produit liquide (p), service avec changement(s) de phase. L’habitude est de d\u00e9finir le d\u00e9bit et les temp\u00e9ratures d’entr\u00e9e et de sortie du produit, ainsi que la pression de service, en laissant le d\u00e9bit de service libre.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"Caudal<\/p>\n

[\/et_pb_text][et_pb_divider show_divider=\u00a0\u00bb%22"&quot;&amp;quot;&amp;amp;quot;&amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;off&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;quot;&amp;amp;quot;&amp;quot;&quot;"%22″ disabled_on=\u00a0\u00bbon|on|off\u00a0\u00bb _builder_version=\u00a0\u00bb3.2″ hide_on_mobile=\u00a0\u00bbon\u00a0\u00bb][\/et_pb_divider][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb3.21″ border_style=\u00a0\u00bbsolid\u00a0\u00bb]<\/p>\n

Propri\u00e9t\u00e9s thermiques dans la conception des \u00e9changeurs de chaleur<\/h2>\n

[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb3.21″ border_style=\u00a0\u00bbsolid\u00a0\u00bb]<\/p>\n

Pour la conception de l’\u00e9changeur de chaleur, il faut conna\u00eetreF les propri\u00e9t\u00e9s thermiques suivantes, tant pour le produit que pour le service : densit\u00e9, chaleur sp\u00e9cifique, conductivit\u00e9 et viscosit\u00e9. En g\u00e9n\u00e9ral, il est int\u00e9ressant pour le concepteur de conna\u00eetre la valeur de ces propri\u00e9t\u00e9s \u00e0 diff\u00e9rentes temp\u00e9ratures dans la plage de travail.<\/p>\n

Mais dans Industrie agroalimentaire, ces informations sont d’une importance capitale : la viscosit\u00e9 des produits alimentaires varie tr\u00e8s fortement avec la temp\u00e9rature (de fa\u00e7on plus prononc\u00e9e \u00e0 basse temp\u00e9rature) et il est courant de constater un comportement non Newtonien du produit, o\u00f9 la viscosit\u00e9 d\u00e9pend \u00e9galement de la vitesse de passage \u00e0 travers l’\u00e9changeur de chaleur.<\/p>\n

Par cons\u00e9quent, une caract\u00e9risation correcte des propri\u00e9t\u00e9s thermiques est la base d’une conception optimale de l’\u00e9changeur de chaleur tubulaire.<\/p>\n

[\/et_pb_text][et_pb_divider show_divider=\u00a0\u00bb%22"&quot;&amp;quot;&amp;amp;quot;&amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;off&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;amp;quot;&amp;amp;amp;quot;&amp;amp;quot;&amp;quot;&quot;"%22″ disabled_on=\u00a0\u00bbon|on|off\u00a0\u00bb _builder_version=\u00a0\u00bb3.2″ hide_on_mobile=\u00a0\u00bbon\u00a0\u00bb][\/et_pb_divider][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb3.21″ border_style=\u00a0\u00bbsolid\u00a0\u00bb]<\/p>\n

D\u00e9finition d’un \u00e9changeur de chaleur<\/h2>\n

[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb3.21″ border_style=\u00a0\u00bbsolid\u00a0\u00bb]<\/p>\n

Une fois le processus \u00e9tabli et les propri\u00e9t\u00e9s thermiques des fluides caract\u00e9ris\u00e9es, le travail de d\u00e9finition de l’\u00e9changeur de chaleur commence.<\/p>\n

[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb3.21″ border_style=\u00a0\u00bbsolid\u00a0\u00bb]<\/p>\n

Choix des mat\u00e9riaux dans la conception des \u00e9changeurs de chaleur<\/h3>\n

[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb3.21″ border_style=\u00a0\u00bbsolid\u00a0\u00bb]<\/p>\n

SACOME fabrique ses \u00e9changeurs de chaleur en acier inoxydable , et propose \u00e0 ses clients d’autres mat\u00e9riaux sp\u00e9ciaux pour les applications pr\u00e9sentant un risque \u00e9lev\u00e9 de corrosion.<\/p>\n

[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb3.21″]<\/p>\n

Choix de la g\u00e9om\u00e9trie dans la conception des \u00e9changeurs de chaleur<\/h3>\n

[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb3.21″ border_style=\u00a0\u00bbsolid\u00a0\u00bb]<\/p>\n

Ce choix d\u00e9pend du type de processus et de la nature du produit. Le service technique de SACOME vous orientera dans la s\u00e9lection de l’\u00e9changeur de chaleur tubulaire appropri\u00e9, en \u00e9valuant les diff\u00e9rentes exigences du client : d\u00e9bits, pertes de charge, espace disponible, etc. Les g\u00e9om\u00e9tries tubulaires les plus utilis\u00e9es sont le tube dans le tube, l’espace annulaire et la et calandre et tubes.<\/p>\n

[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][\/et_pb_section][et_pb_section fb_built=\u00a0\u00bb1″ _builder_version=\u00a0\u00bb3.0.47″][et_pb_row _builder_version=\u00a0\u00bb3.0.48″ background_size=\u00a0\u00bbinitial\u00a0\u00bb background_position=\u00a0\u00bbtop_left\u00a0\u00bb background_repeat=\u00a0\u00bbrepeat\u00a0\u00bb][et_pb_column type=\u00a0\u00bb1_3″ _builder_version=\u00a0\u00bb3.0.47″][et_pb_image src=\u00a0\u00bbhttps:\/\/www.sacome.com\/wp-content\/uploads\/2017\/08\/Intercambiador-de-dos-tubos-concentricos.jpg\u00a0\u00bb alt=\u00a0\u00bbIntercambiador de calor tubular formado por dos tubos concentricos\u00a0\u00bb title_text=\u00a0\u00bbDimensionnement des \u00e9changeurs de chaleur tube dans tube\u00a0\u00bb _builder_version=\u00a0\u00bb3.21″][\/et_pb_image][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb3.21″ border_style=\u00a0\u00bbsolid\u00a0\u00bb]<\/p>\n

\u00c9changeur de chaleur tube dans tube<\/p>\n

[\/et_pb_text][\/et_pb_column][et_pb_column type=\u00a0\u00bb1_3″ _builder_version=\u00a0\u00bb3.0.47″][et_pb_image src=\u00a0\u00bbhttps:\/\/www.sacome.com\/wp-content\/uploads\/2017\/08\/Intercambiador-de-espacio-anular.jpg\u00a0\u00bb alt=\u00a0\u00bbEchangeur de chaleur tubulaire \u00e0 espace annulaire\u00a0\u00bb title_text=\u00a0\u00bbDimensionnement des \u00e9changeurs de chaleur \u00e0 passage annulaire\u00a0\u00bb _builder_version=\u00a0\u00bb3.21″][\/et_pb_image][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb3.21″ border_style=\u00a0\u00bbsolid\u00a0\u00bb]<\/p>\n

\u00c9changeur de chaleur \u00e0 espace annulaire<\/p>\n

[\/et_pb_text][\/et_pb_column][et_pb_column type=\u00a0\u00bb1_3″ _builder_version=\u00a0\u00bb3.0.47″][et_pb_image src=\u00a0\u00bbhttps:\/\/www.sacome.com\/wp-content\/uploads\/2017\/08\/Intercambiador-de-carcasa-y-tubos.jpg\u00a0\u00bb alt=\u00a0\u00bb\u00c9changeur de chaleur \u00e0 calandre et \u00e0 tube\u00a0\u00bb title_text=\u00a0\u00bbDimensionnement des \u00e9changeurs de chaleur \u00e0 calandre\u00a0\u00bb _builder_version=\u00a0\u00bb3.21″][\/et_pb_image][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb3.0.87″ border_style=\u00a0\u00bbsolid\u00a0\u00bb]<\/p>\n

\u00c9changeur de chaleur \u00e0 calandre et tubes<\/p>\n

[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row _builder_version=\u00a0\u00bb3.0.48″ background_size=\u00a0\u00bbinitial\u00a0\u00bb background_position=\u00a0\u00bbtop_left\u00a0\u00bb background_repeat=\u00a0\u00bbrepeat\u00a0\u00bb][et_pb_column type=\u00a0\u00bb4_4″ _builder_version=\u00a0\u00bb3.0.47″][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb3.21″]<\/p>\n

Choix de la configuration et des finitions dans le dimensionnement de l’\u00e9changeur de chaleur<\/h3>\n

[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb3.21″]SACOME propose des configurations sp\u00e9cifiques pour des applications aux exigences particuli\u00e8res : \u00e9quipements d\u00e9montables pour une inspection et un nettoyage complets ; plaques \u00e0 double tube pour garantir la non-contamination du produit, montages inclin\u00e9s pour une vidange totale du produit, etc.<\/p>\n

De plus, SACOME garantit des finitions avec une rugosit\u00e9 de surface contr\u00f4l\u00e9e pour les applications sanitaires et pharmaceutiques.
\n[\/et_pb_text][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row _builder_version=\u00a0\u00bb3.0.48″ background_size=\u00a0\u00bbinitial\u00a0\u00bb background_position=\u00a0\u00bbtop_left\u00a0\u00bb background_repeat=\u00a0\u00bbrepeat\u00a0\u00bb][et_pb_column type=\u00a0\u00bb1_3″ _builder_version=\u00a0\u00bb3.0.47″][et_pb_image src=\u00a0\u00bbhttps:\/\/www.sacome.com\/wp-content\/uploads\/2017\/08\/Acabados-disponibles-en-intercambiadores-de-calor.jpg\u00a0\u00bb alt=\u00a0\u00bbC\u00f3mo dimensionar un intercambiador de calor\u00a0\u00bb title_text=\u00a0\u00bb\u00c9changeurs de chaleur \u00e0 cadre tubulaire\u00a0\u00bb _builder_version=\u00a0\u00bb3.21″][\/et_pb_image][\/et_pb_column][et_pb_column type=\u00a0\u00bb1_3″ _builder_version=\u00a0\u00bb3.0.47″][et_pb_image src=\u00a0\u00bbhttps:\/\/www.sacome.com\/wp-content\/uploads\/2017\/04\/Bastidor-Intercambiadores-de-calor-de-espacio-anular_SACOME.png\u00a0\u00bb alt=\u00a0\u00bbC\u00f3mo dimensionar un intercambiador de calor\u00a0\u00bb title_text=\u00a0\u00bbD\u00e9montage des \u00e9changeurs de chaleur pour inspection et nettoyage\u00a0\u00bb _builder_version=\u00a0\u00bb3.21″][\/et_pb_image][\/et_pb_column][et_pb_column type=\u00a0\u00bb1_3″ _builder_version=\u00a0\u00bb3.0.47″][et_pb_image src=\u00a0\u00bbhttps:\/\/www.sacome.com\/wp-content\/uploads\/2017\/05\/Intercambiadores-farmaceuticos-con-acabados-especiales.jpg\u00a0\u00bb alt=\u00a0\u00bbC\u00f3mo dimensionar un intercambiador de calor\u00a0\u00bb title_text=\u00a0\u00bb\u00c9changeur de chaleur tubulaire avec finitions sp\u00e9ciales \u00a0\u00bb _builder_version=\u00a0\u00bb3.21″][\/et_pb_image][\/et_pb_column][\/et_pb_row][\/et_pb_section][et_pb_section fb_built=\u00a0\u00bb1″ _builder_version=\u00a0\u00bb3.0.47″][et_pb_row _builder_version=\u00a0\u00bb3.0.48″ background_size=\u00a0\u00bbinitial\u00a0\u00bb background_position=\u00a0\u00bbtop_left\u00a0\u00bb background_repeat=\u00a0\u00bbrepeat\u00a0\u00bb][et_pb_column type=\u00a0\u00bb4_4″ _builder_version=\u00a0\u00bb3.0.47″][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb3.21″]<\/p>\n

Dimensionnement thermique de l’\u00e9changeur de chaleur tubulaire<\/h2>\n

[\/et_pb_text][et_pb_text _builder_version=\u00a0\u00bb3.21″]<\/p>\n

D\u00e8s la d\u00e9finition de l’\u00e9changeur de chaleur tubulaire, le point cl\u00e9 du travail du concepteur est le dimensionnement de l’\u00e9quipement. Le concepteur doit calculer la surface d’\u00e9change optimale qui permet de r\u00e9aliser le processus sp\u00e9cifi\u00e9 en satisfaisant \u00e0 toutes les exigences impos\u00e9es par le client.<\/p>\n

Pour ce faire, on applique l’\u00e9quation de transfert suivante, o\u00f9 Q est la puissance \u00e9chang\u00e9e par les fluides, U est le coefficient global de transfert de chaleur, A est la surface d\u2019\u00e9change et LMTD est la diff\u00e9rence de temp\u00e9rature logarithmique moyenne.<\/p>\n

\"\u00c1rea<\/p>\n

Cette \u00e9quation doit \u00eatre discr\u00e9tis\u00e9e le long de l’\u00e9changeur de chaleur en un nombre suffisant de sections : l’efficacit\u00e9 du transfert de chaleur entre les fluides varie le long de l’\u00e9changeur de chaleur parce que, entre autres, les propri\u00e9t\u00e9s thermiques varient avec la temp\u00e9rature et que des ph\u00e9nom\u00e8nes thermiques complexes se produisent le long de l’\u00e9changeur de chaleur tubulaire.<\/p>\n

Pour comprendre la proc\u00e9dure de calcul, l\u2019\u00e9quation d\u2019\u00e9change thermique peut \u00eatre appliqu\u00e9e \u00e0 l’ensemble de l’\u00e9changeur de chaleur, ce qui permet d’obtenir une premi\u00e8re approximation de la surface d’\u00e9change n\u00e9cessaire. Dans ce qui suit, cette proc\u00e9dure est illustr\u00e9e sur un \u00e9changeur de chaleur \u00e0 deux tubes concentriques traitant des fluides liquides \u00e0 contre-courant.<\/p>\n

D\u00e9termination de la puissance \u00e9chang\u00e9e<\/h3>\n

C\u2019est obtenu directement \u00e0 partir des donn\u00e9es de processus d\u00e9j\u00e0 \u00e9tablies pour le produit, qui sera g\u00e9n\u00e9ralement trait\u00e9 par le tube int\u00e9rieur.<\/p>\n

\"Determinaci\u00f3n<\/p>\n

D\u00e9termination de la diff\u00e9rence logarithmique moyenne des temp\u00e9ratures<\/h3>\n

Elle est d\u00e9finie entre deux sections de l’\u00e9changeur de chaleur et d\u00e9pend des temp\u00e9ratures d’entr\u00e9e et de sortie du produit et du service. Lorsqu’elles sont appliqu\u00e9es \u00e0 l’ensemble de l’\u00e9changeur de chaleur tubulaire, ces quatre temp\u00e9ratures sont connues ; lorsqu’elles sont appliqu\u00e9es \u00e0 une discr\u00e9tisation, les valeurs a priori sont inconnues et un processus de convergence it\u00e9ratif doit \u00eatre ex\u00e9cut\u00e9.<\/p>\n

\"Determinaci\u00f3n<\/p>\n

D\u00e9termination du coefficient global de transfert de chaleur<\/h3>\n

C\u2019est obtenu par la somme de chacune des r\u00e9sistances thermiques pr\u00e9sentes :<\/p>\n

\"Determinaci\u00f3n<\/p>\n

R\u00e9sistance thermique de convection<\/h4>\n

Il Cette resistance \u00e9value le transfert de chaleur qui se produit par convection dans \u00a0. Il est inversement proportionnel au coefficient de transfert de chaleur du fluide, h.<\/p>\n

Dans le canal du produit, o\u00f9 Dp et dp sont les diam\u00e8tres ext\u00e9rieur et int\u00e9rieur du tube int\u00e9rieur, il est :<\/p>\n

\"Resistencia<\/p>\n

Dans le c\u00f4t\u00e9 service, c’est le cas :<\/p>\n

\"Canal<\/p>\n

L’\u00e9tape critique dans la conception de l’\u00e9changeur thermique est pr\u00e9cis\u00e9ment la d\u00e9termination des coefficients de transfert thermique h de mani\u00e8re fiable et pr\u00e9cise ; Un calcul erron\u00e9 de ces coefficients entra\u00eenera un fonctionnement insuffisant de l’\u00e9changeur thermique tubulaire, m\u00eame s’il n’atteint pas les temp\u00e9ratures souhait\u00e9es.<\/p>\n

En fonction du canal de passage (tube, espace annulaire, etc.) et du r\u00e9gime d’\u00e9coulement (laminaire, turbulent, etc.), il faudra \u00e9tablir une corr\u00e9lation empirique appropri\u00e9e pour le nombre de Nusselt Nu, qui est le param\u00e8tre adimensionnel \u00e0 partir duquel le coefficient de transfert h est obtenu. De mani\u00e8re g\u00e9n\u00e9rale, le Nusselt d\u00e9pendra d’autres param\u00e8tres sans dimension comme le nombre de Reynolds, le nombre de Prandtl, le nombre de Graetz, le nombre de Grashof, etc.<\/p>\n

R\u00e9sistance thermique de conduction<\/h4>\n

\u00c9value le transfert de chaleur qui se produit par conduction dans le tube interne qui s\u00e9pare les deux fluides. Pour un tube, k \u00e9tant la conductivit\u00e9 thermique du m\u00e9tal, elle est d\u00e9finie comme :<\/p>\n

\"Resistencia<\/p>\n

R\u00e9sistance thermique d\u2019encrassement<\/h4>\n

Lors du fonctionnement de l’\u00e9changeur thermique, il est fr\u00e9quent que des films form\u00e9s par les impuret\u00e9s des fluides eux-m\u00eames se d\u00e9posent sur les surfaces en contact avec les fluides. Ces r\u00e9sistances \u00e0 l’encrassement aggravent le transfert de chaleur.<\/p>\n

Dans les applications, g\u00e9n\u00e9ralement industrielles, o\u00f9 il est n\u00e9cessaire de retarder l’arr\u00eat de l’\u00e9changeur tubulaire pour nettoyage, il est courant de consid\u00e9rer que ces r\u00e9sistances suppl\u00e9mentaires seront pr\u00e9sentes d\u00e8s le d\u00e9but, surdimensionnant ainsi l’\u00e9quipement. Dans les applications alimentaires, ils ne sont pas pris en compte car le travail de nettoyage est plus continu.<\/p>\n

Dans le c\u00f4t\u00e9 produit, il s’agit de\u00a0:<\/p>\n

\"Resistencia<\/p>\n

Dans le c\u00f4t\u00e9 service, il s’agit de\u00a0:<\/p>\n

\"Resistencia<\/p>\n

Calcul de la surface d’\u00e9change requise<\/h3>\n

Par application directe de l\u2019\u00e9quation de transfert, la surface d\u2019\u00e9change requise peut \u00eatre obtenue. Le diam\u00e8tre du tube int\u00e9rieur ayant d\u00e9j\u00e0 \u00e9t\u00e9 fix\u00e9, la solution au probl\u00e8me est d’obtenir la longueur totale de l’\u00e9changeur Lt :<\/p>\n

\"C\u00e1lculo<\/p>\n

Le r\u00e9sultat obtenu est la surface th\u00e9orique requise. Mais il faut choisir une longueur de tube existant sur le march\u00e9, L : si cette longueur est inf\u00e9rieure \u00e0 la longueur th\u00e9orique, alors il faut disposer un certain nombre d’\u00e9changeurs, n, en s\u00e9rie.<\/p>\n

\"C\u00e1lculo<\/p>\n

Dans tous les cas, il conviendra toujours de choisir une surface d’\u00e9change plus grande que la surface th\u00e9orique, en fonction de la plus ou moins grande incertitude qui existe lors de la d\u00e9termination des propri\u00e9t\u00e9s thermiques des fluides, des r\u00e9sistances d\u2019encrassement ou des facteurs de transfert thermique. Pour quantifier ce surdimensionnement, un coefficient de transfert thermique global requis ou \u00ab sale \u00bb est d\u00e9fini :<\/p>\n

\"Coeficiente<\/p>\n

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Dans le calcul et le dimensionnement des \u00e9changeurs de chaleur, l’\u00e9tape critique est pr\u00e9cis\u00e9ment la d\u00e9termination des coefficients de transfert de chaleur d’une mani\u00e8re fiable et pr\u00e9cise.<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":33902,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[33,1],"tags":[],"class_list":["post-34199","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-documentacion-tecnica-intercambiadores","category-sin-categorizar"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.sacome.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/34199"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.sacome.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.sacome.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sacome.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sacome.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=34199"}],"version-history":[{"count":8,"href":"https:\/\/www.sacome.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/34199\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":35402,"href":"https:\/\/www.sacome.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/34199\/revisions\/35402"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sacome.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/33902"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.sacome.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=34199"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sacome.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=34199"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sacome.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=34199"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}