ECHANGEUR À TUBES ET AILETTES
L’échangeur à tubes et ailettes de BOIXAC est conçu pour maximiser le transfert thermique entre l’air ou les gaz de procédé et un fluide thermique à haute conductivité, tel que l’eau, les mélanges eau-glycol, la vapeur, l’huile thermique ou les fluides diathermiques.
Les ailettes continues augmentent la surface d’échange côté air, généralement le facteur limitant, améliorant ainsi le coefficient global de transmission et réduisant la taille requise de l’échangeur.
Le procédé de fabrication garantit un contact parfait entre tubes et ailettes par expansion mécanique, assurant une haute efficacité thermique et une stabilité mécanique.
Conception de batteries ailettées
Chez BOIXAC, nous développons des batteries ailetées sur mesure en fonction des besoins du procédé et des caractéristiques du fluide. Notre conception combine calcul thermique avancé, sélection des matériaux et critères de maintenabilité pour assurer performance et durabilité.
Principales décisions de conception :
- Sélection des tubes : diamètre, épaisseur et matériau selon la pression, la compatibilité chimique et le risque de corrosion (acier au carbone, acier inoxydable AISI 304, AISI 316, cuivre, titane, alliages spéciaux).
- Matériau et pas des ailettes : aluminium, aluminium pré-laqué, hydrophile, hydrophobe, acier galvanisé, inox AISI 304 et AISI 316, cuivre et titane ; espacement des ailettes optimisé selon l’encrassement (fouling), le gel et les régimes de condensation/évaporation.
- Géométrie du faisceau : en quinconce (plus de turbulence et coefficient U accru) vs. aligné/grille (moins de perte de charge et facilité de nettoyage).
- Collecteurs et boîtes de fluide : dimensionnés selon le type de fluide (eau, huile, vapeur, …) et la pression de service.
- Protections et traitements : revêtements de référence internationale (Blygold, Heresite, Electrofin ou Aqua Aero).
Tous les échangeurs de chaleur BOIXAC respectent la Directive Européenne sur les Équipements Sous Pression 2014/68/UE, garantissant sécurité et qualité. Possibilté ASME.
Configurations techniques du faisceau tubulaire
La disposition des tubes et le motif des ailettes conditionnent la performance, la perte de charge et la maintenance.
Disposition en quinconce / décalée
Augmente la turbulence et le coefficient U ; recommandée pour des procédés à forte demande thermique (pré-chauffage d’air de combustion, récupérateurs, fours). Avantage : plus d’échange par unité de surface ; inconvénient : perte de charge plus élevée.
| Material Tubes | Cu, Cu,Ni, Fe, AISI 304, AISI 316, Titane |
|---|
| Material Ailettes | Al, AlMg2.5m, AlEpoxy, AlHy, Cu, AISI 304, AISI 316 |
| Observations | Pas d'ailettes de 1,6 à 6,0 mm et épaisseur des ailettes de 0,11 à 0,23 mm |
| Material Tubes | Cu, CuNi, Fe, AISI 304, AISI 316, Titane |
|---|
| Material Ailettes | Al, AlMg2.5m, AlEpoxy, AlHy, Cu, AISI 304, AISI 316 |
| Observations | Pas d'ailettes de 1,6 à 6,0 mm et épaisseurs des ailettes de 0,11 à 0,23 mm |
| Material Tubes | Cu, CuNi |
|---|
| Material Ailettes | Al, AlMg2.5m, Epoxy, Cu, AISI 304, AISI 316 |
| Observations | Pas ailettes de 1,6 à 6,0 mm et épaisseurs de 0,11 à 0,23 mm |
Disposition en grille / alignée / carré
Offre une moindre perte de charge et un nettoyage plus aisé ; indiquée pour des environnements avec poussière modérée.
| Material Tubes | Cu, CuNi |
|---|
| Material Ailettes | Al, AlMg2.5m, AlEpoxy, AlHy, Cu, AISI 304, AISI 316 |
| Observations | Pas d'ailettes de 1,6 à 8,0 mm et épaisseur des ailettes de 0,11 à 0,23 mm |
Options et alternatives aux échangeurs ailettés
Chaque projet a une solution optimale en termes d’efficacité et d’utilité. Par exemple, si l’application présente un risque élevé de dépôt de particules (fouling sévère) ou de particules abrasives, il convient d’envisager des alternatives à l’ailette continue telles que :
- Tubes à ailettes hélicoïdales : plus de turbulence et transfert thermique accru.
- Tubes lisses (sans ailettes) : grande résistance mécanique et meilleure tolérance à l’encrassement.
- Pillow plate : grande robustesse, faible sensibilité à l’encrassement et haut rendement.
En outre, nous pouvons inclure de multiples options telles que : ventilateurs, séparateurs de gouttes, humidificateurs, résistances électriques de dégivrage, systèmes de nettoyage automatique, isolation thermique, enveloppe pressurisée.
ROI habituel
3-12 mois
Efficacité
jusqu’à 90%
Garantie
2 ans
Soudure
jusqu’à 70% moins
Quand les ailettes continues sont-elles appropriées et quand ne le sont-elles pas?
Les ailettes continues conviennent lorsque :
- Le côté fluide (liquide ou vapeur) présente une conductivité élevée et que l’air est la limitation.
- On recherche une surface maximale par volume (installations avec contrainte d’espace).
- Le procédé admet des maintenances périodiques et un accès pour nettoyage.
Elles ne sont pas recommandées lorsque :
L’air/gaz contient des particules abrasives ou une forte teneur en poussière fine provoquant un fouling sévère et l’obturation des ailettes ; dans ces cas les ailettes continues nécessitent un nettoyage complexe et ne sont pas toujours robustes face à l’abrasion. La solution optimale peut être un échangeur à ailettes hélicoïdales, à tubes lisses ou un pillow plate.
Applications courantes
Les échangeurs de chaleur à tubes et ailettes continues, fabriqués sur mesure pour de nouveaux projets ou pour des remplacements, peuvent être utilisés dans des centaines d’applications. Les principales se regroupent en :
- Traitement d’air et de gaz industriels.
- Traitement de l’eau et systèmes de réfrigération.
- Climatisation ; centrales/unité de traitement d’air (CTA/UTA).
Données nécessaires pour la sélection d’une batterie ailetée air-fluide
Chez BOIXAC, nous analysons de nombreux facteurs tels que l’espace disponible i les conditions de service. Sur cette base, nous dimensionnons et proposons la solution optimale. Parmi les données nécessaires à l’étude figurent :
Pour dimensionner la batterie à eau, vous devez confirmer 5 des valeurs suivantes ainsi que les encombrements maximales disponibles.
- Capacité calorifique (kcal/h ou kW)
- Débit d’air (m3/h)
- Température d’entrée d’air (ºC) et humidité relative (%) *
- Température de sortie d’air (ºC) et humidité relative (%)
- Débit d’eau (l/h ou l/min.)
- Température d’entrée d’eau (ºC) *
- Température de sortie d’eau (ºC)
- Dimensions maximales disponibles (longueur x hauteur x profondeur)
Pour dimensionner le condenseur, vous devez confirmer 5 des valeurs suivantes ainsi que les dimensions maximales disponibles.
- Capacité calorifique (kcal/h ou kW)
- Débit d’air (m3/h)*
- Température d’entrée d’air (ºC)*
- Température de sortie d’air (ºC)
- Réfrigérant*
- Température de condensation (ºC)*
- Dimensions maximales disponibles (longueur x hauteur x profondeur)
Pour dimensionner l’évaporateur, nous vous demanderons de confirmer 5 des valeurs suivantes ainsi que les tailles maximales disponibles.
- Capacité calorifique (kcal/h ou kW)
- Débit d’air (m3/h) *
- Température d’entrée d’air (ºC) et humidité relative (%)
- Température de sortie d’air (ºC) et humidité relative (%)
- Réfrigérant *
- Température d’évaporation (ºC) *
- Dimensions maximales disponibles (longueur x hauteur x profondeur)
Pour dimensionner la batterie à vapeur, nous vous demanderons de confirmer 4 des valeurs suivantes ainsi que les dimensions maximales disponibles.
- Capacité calorifique (kcal/h ou kW)
- Débit d’air (m3/h)
- Température d’entrée d’air (ºC)
- Température de sortie d’air (ºC)
- Pression de vapeur (Kg / cm2 atm. Ou bar)*
- Dimensions maximales disponibles (longueur x hauteur x profondeur)
Qu’est-ce qu’un fluide diathermique ?
Un fluide diathermique est un fluide thermique formulé pour le transfert de chaleur à températures moyennes et élevées (150-350 ºC ou plus), avec une haute stabilité thermique et sans besoin de hautes pressions.
On les trouve dans des circuits fermés de chauffage industriel, réacteurs, fours, thermofluids et procédés thermiques continus. Exemples commerciaux : huiles thermiques synthétiques, huiles minérales pour transfert de chaleur, ou fluides à base de glycol pour hautes températures.
Pourquoi choisir BOIXAC ?
Avec une vaste expérience dans la conception d’échangeurs à tubes et ailettes, nous avons d’excellentes références dans des secteurs tels que l’agroalimentaire, la métallurgie, l’oil & gas, le papier, le plastique et la chimie.
Notre conception repose sur des calculs thermiques avancés et un dimensionnement précis, combinés à des matériaux de haute qualité, des procédés de fabrication avancés et un accompagnement rapproché qui nous permet de comprendre les besoins de chaque projet. Cela nous permet de proposer la meilleure solution technique, efficiente et personnalisée pour chaque client.
Échangeur à ailettes spiralés
Échangeur à tubes lisses
Échangeur solides en vrac