Bibliographie & annexes
Quiz & test
Présentation
English
RÉSUMÉ
Cet article décrit les principales technologies industrielles aboutissant à la réalisation d'un échangeur de chaleur. Les divers critères de classement des échangeurs sont technologiques, par procédé et mode de transfert de chaleur, par fonction ou par matériau constituant les parois. Un tableau donne les principaux types d'échangeurs en fonction de ces critères. Les types d'échangeurs les plus utilisés (à tubes, à plaques, etc.) sont détaillés en précisant les applications pour lesquelles ils sont les mieux adaptés.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleAuteur(s)
-
Zoé MINVIELLE : CEA Grenoble
-
Nadia CANEY : Université Joseph Fourier, Laboratoire LEGI
-
Patrice CLÉMENT : CEA Grenoble
-
Philippe BANDELIER : CEA Grenoble
-
Philippe MARTY : Université Joseph Fourier, Laboratoire LEGI
-
Jean Antoine GRUSS : CEA Grenoble
-
Claude ROUSSEL : Ex directeur R Alfa Laval Vicarb
INTRODUCTION
Dans les sociétés industrielles, l'échangeur de chaleur est un élément essentiel de toute politique de maîtrise de l'énergie. Une grande part (90 %) de l'énergie thermique utilisée dans les procédés industriels transite au moins une fois par un échangeur de chaleur, aussi bien dans les procédés eux-mêmes que dans les systèmes de récupération de l'énergie thermique de ces procédés. On les utilise principalement dans les secteurs de l'industrie (chimie, pétrochimie, sidérurgie, agroalimentaire, production d'énergie, etc.), du transport (automobile, aéronautique, marine), mais aussi dans le secteur résidentiel et tertiaire (chauffage, climatisation, etc.). Le choix d'un échangeur de chaleur pour une application donnée dépend de nombreux paramètres : domaine de température et de pression des fluides, propriétés physiques et agressivité de ces fluides, maintenance et encombrement. Il est évident que le fait de disposer d'un échangeur bien adapté, bien dimensionné, bien réalisé et bien utilisé permet un gain de rendement et d'énergie consommée des procédés.
L'expertise technique et scientifique de référence
MOTS-CLÉS
Récupérateur Régénérateur Chauffage Refroidissement génie des procédés Echangeur tubes et calandre Echangeur à plaques
DOI (Digital Object Identifier)
Cet article fait partie de l’offre
Thermique pour l’industrie
(38 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
Échangeurs tubulaires
English
1. Critères de classement
Il existe plusieurs critères de classement des différents types d'échangeurs. Énumérons les principaux.
-
Classement technologique
Les principaux types d'échangeurs rencontrés sont les suivants :
-
à tubes : monotubes, coaxiaux ou multitubulaires ;
-
à plaques : à surface primaire ou à surface secondaire ;
-
autres types : par exemple à contact direct, à caloducs ou à lit fluidisé, à un seul fluide…
-
-
Classement suivant le mode de transfert de chaleur
Les trois modes de transfert de chaleur (conduction, convection, rayonnement) sont couplés dans la plupart des applications (chambre de combustion, récupération sur les fumées, etc.) ; il y a souvent un mode de transfert prédominant. Pour tout échangeur avec transfert de chaleur à travers une paroi, la conduction intervient.
-
Classement suivant le régime de fonctionnement
Suivant qu'il y a ou non stockage de chaleur, on définit un fonctionnement en récupérateur ou en régénérateur de chaleur :
-
transfert sans stockage, donc en récupérateur, avec deux ou n passages et un écoulement en général continu ;
-
transfert avec stockage, donc en régénérateur, avec un seul passage et un écoulement intermittent, la matrice de stockage étant statique ou dynamique.
-
-
Classement suivant l'état des fluides
Le passage des fluides dans l'échangeur peut s'effectuer avec ou sans changement de phase ; suivant le cas, on dit que l'on a un écoulement monophasique ou diphasique. On rencontre alors les différents cas suivants :
-
les deux fluides ont un écoulement monophasique ;
-
un seul fluide présente un changement de phase, cas des évaporateurs ou des condenseurs ;
-
les deux fluides présentent un changement de phase, cas des évapocondenseurs.
-
-
Classement suivant la compacité de l'échangeur
La compacité est définie par le rapport de l'aire de la surface d'échange au volume de l'échangeur. R.K. Shah propose qu'un échangeur soit considéré comme compact si sa compacité est supérieure à...
L'expertise technique et scientifique de référence
TEST DE VALIDATION ET CERTIFICATION CerT.I. :
Cet article vous permet de préparer une certification CerT.I.
Le test de validation des connaissances pour obtenir cette certification de Techniques de l’Ingénieur est disponible dans le module CerT.I.
de Techniques de l’Ingénieur ! Acheter le module
Cet article fait partie de l’offre
Thermique pour l’industrie
(38 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Critères de classement
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CEVALLOS (J.G.), BERGLES (A.E.), BAR-COHEN (A.), RODGERS (P.), GUPTA (S.K.) - Polymer heat exchangers – History, opportunities, and challenges. - Heat Transfert Engineering, 33(13), p. 1075-1093 (2012).
-
(2) - ZAHEED (L.), JACHUCK (R.J.J.) - Review of polymer compact heat exchangers, with special emphasis on a polymer film unit. - Applied Thermal Engineering, 24, p. 2323-2358 (2004).
-
(3) - MEHENDALE (S.S.), JACOBI (A.M.), SHAH (R.K.) - Fluid flow and heat transfer at micro- and meso-scales with applications to heat exchanger design. - Applied Mechanics Review, vol. 53, p. 175-193 (2000).
-
(4) - KANDLIKAR (S.G.), GRANDE (W.J.) - Evolution of microchannel flow passages – Thermohydraulic performance and fabrication technology. - Heat Transfer Eng., 25(1), p. 3-17 (2002).
-
(5) - LIN (L.), PISANO (A.P.) - Bubble forming on a micro line heater, micromechanical sensors, actuators and systems. - ASME DSC, 32, p. 147-164 (1991).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Standard of the tubular exchanger manufacturer association, 9e éd. - TEMA - 2007
ANNEXES
1.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
Fabricants d'échangeurs
Acova http://www.acova.fr
ASET http://www.aset-exchanger.com
Alfa Laval Vicarb http://www.alfalaval.com
Atherm http://www.atherm.com
Barriquand http://www.barriquand.com
Brown Fintube http://www.brownfintube.com
BTT Batignolles Technologies Thermiques (filiale du groupe GEA) http://www.btt-nantes.com
Calor http://www.calor.com
Carrier http://www.carrier.fr
Cecla Metal Process http://www.cecla-ahtt.fr
Cepic http://www.cepic-carbomeca.com
Chaffoteaux et Maury http://www.chaffoteaux-maury.com
CIAT Cie Industrielle d'Applications Thermiques http://www.ciat.fr
Date http://www.date.fr
Delta Air plus http://www.deltaairplus.fr/fr/gamme-echangeurs
Elm...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Thermique pour l’industrie
(38 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE
1/ Quiz d'entraînement
Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.
2/ Test de validation
Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.
Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Thermique pour l’industrie
(38 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
