echangeur de chaleur a flux croises

Un ECHANGEUR DE CHALEUR A FLUX CROISES est un système de préchauffage utilisé, par exemple, dans les chaudières où les gaz d’échappement sont utilisés pour augmenter la température du flux d’air d’admission en réduisant la différence thermique. Ainsi, la même chaudière peut atteindre le même résultat en utilisant moins d’énergie.

Dans ces systèmes de récupération, nous pouvons trouver différents systèmes tels que les systèmes air-air ou air-gaz d’échappement, ainsi que d’autres méthodes telles que les systèmes air-eau ou air-vapeur. Par exemple dans les séchoirs à bois.

Ces systèmes sont importants pour tirer parti de toutes nos ressources industrielles et utiliser l’énergie industrielle excédentaire pour réduire notre consommation et être plus responsable avec l’environnement naturel.

Chez Boixac Tech, nous avons des échangeurs de chaleur à flux croisés qui peuvent fonctionner avec des températures élevées, des pressions élevées, des environnements poussiéreux et corrosifs.

Typologies d’échangeur de chaleur

mars 14, 2025mars 10, 2025 par Oficina Tècnica

TYPOLOGIES D’ÉCHANGEUR DE CHALEUR Il existe de nombreuses typologies d’échangeur de chaleur et plusieurs façons de les classer. Dans cet article, nous les classerons en fonction de : 1. Classification par construction Contact direct Contact indirect Échangeurs tubulaires Échangeurs à plaques 2. Classification par fonctionnement Échangeurs liquide-liquide Échangeurs liquide-gaz Échangeurs gaz-gaz Échangeurs pour solides en vrac Classification par construction Les échangeurs de chaleur peuvent transférer l’énergie en contact direct, c’est-à-dire en mélangeant complètement les fluides, les tours de refroidissement étant l’un de leurs principaux représentants. Cependant, ce système peut entraîner la transmission de contaminants entre les deux fluides, ce qui le rend contre-indiqué pour la plupart des systèmes de refroidissement, de récupération d’énergie, de traitement des gaz, des liquides et des solides en vrac. Dans ces cas où il est nécessaire de maintenir les deux fluides séparés, un système de contact indirect est utilisé. Cette construction comprend un élément, souvent des plaques ou des tubes, qui sert de paroi et maintient les deux fluides séparés. Dans la catégorie des échangeurs à contact indirect, il existe un cas particulier : les récupérateurs de chaleur rotatifs, où les deux fluides traversent le même espace mais de manière alternée. Cela pourrait provoquer un léger mélange, mais celui-ci est considéré comme pratiquement négligeable. En se concentrant sur les deux principales familles du contact indirect, celle des plaques et celle des tubes, on peut affirmer que, pour la même puissance, les plaques permettent d’obtenir un coefficient de transfert de chaleur élevé dans un espace très compact. Cependant, elles réduisent la surface de passage des fluides, les rendant plus sensibles à l’encrassement. À l’inverse, les tubes offrent une surface de passage plus large, ce qui les rend particulièrement recommandés dans les environnements sales, poussiéreux, avec des fluides visqueux, collants ou même avec des sédiments. Ils sont plus difficiles à obstruer et permettent ainsi de réduire les coûts de maintenance et de nettoyage. Échangeur de chaleur à tubes Les échangeurs de chaleur tubulaires sont constitués de tubes cylindriques, plats ou ovales, leur conception étant choisie en fonction des particularités de chaque système. Dans cette famille, nous trouvons : Échangeurs de chaleur à tubes lisses. Comme ils possèdent une surface d’échange très similaire à l’intérieur et à l’extérieur des tubes, ils sont souvent utilisés lorsque les fluides ont des valeurs de chaleur spécifique similaires. Ainsi, dans les applications impliquant deux flux d’air, on parle des classiques échangeurs à tubes lisses, tandis que dans les applications avec de l’eau, de la boue, du lait ou des jus, on parle d’échangeurs tubulaires, multitubulaires, pyrotubulaires, coaxiaux ou à double tube, ainsi que d’échangeurs à calandre et tubes. Échangeurs de tubes avec ailettes. Ils sont spécialement conçus pour compenser le transfert d’énergie entre deux fluides ayant des valeurs de chaleur spécifique différentes. Cette situation est courante dans les systèmes où un flux de gaz est en contact avec d’autres fluides tels que l’eau surchauffée, l’huile thermique, un fluide frigorigène (ammoniac, R134, R410a, etc.) ou de la vapeur. Par exemple, la chaleur spécifique du gaz est d’environ 1,214 kJ/m³·K, tandis que celle de l’eau est de 4,186 kJ/m³·K. Cela signifie que l’eau peut céder presque quatre fois plus de chaleur que l’air peut en absorber. Pour corriger cela, on augmente la surface d’échange du côté de l’air en utilisant des éléments appelés ailettes, qui peuvent être des plaques continues transversales aux tubes ou des plaques hélicoïdales enroulées autour des tubes. Échangeur de chaleur à plaques Les échangeurs de chaleur à plaques sont constitués de plaques planes ou ondulées. Parmi eux, on trouve différentes conceptions adaptées à divers usages : Échangeur à plaques pillow. Technologie émergente, très polyvalente et efficace, avec une surface en forme de coussin qui lui vaut le nom de « pillow ». Sa conception permet non seulement de gérer des fluides visqueux, collants et contenant des sédiments, mais aussi de transférer de l’énergie à des solides granulés. Il constitue ainsi une excellente alternative aux lits fluidisés, réduisant la consommation énergétique, minimisant les déchets, diminuant la pollution environnementale et améliorant la qualité du produit final en appliquant l’énergie de manière uniforme. Échangeur à flux croisé. Système de plaques très utilisé dans la récupération d’énergie pour des applications telles que la climatisation, intégré directement dans les centrales de traitement d’air. Il s’agit d’un excellent système pour obtenir des rendements élevés, mais il nécessite des filtres à air performants, car sa forme compacte rend le nettoyage difficile. Échangeur à plaques soudées. Les plaques sont assemblées par soudage, ce qui empêche le nettoyage interne et limite son usage aux installations exemptes de salissures. Échangeurs à plaques et joints. Le système de joints permet de démonter, nettoyer et remplacer les plaques. Cela le rend plus polyvalent que le système soudé, mais les canaux où circulent les fluides restent très étroits et peuvent se boucher facilement, ce qui les rend inadaptés aux fluides visqueux, collants ou chargés en sédiments. Classification par fonctionnement Les échangeurs de chaleur sont conçus pour transférer l’énergie de manière optimale. Pour maximiser leur efficacité, il est essentiel de prendre en compte le type de fluides et leurs propriétés. Un exemple en est l’échange de chaleur entre un gaz ayant une chaleur spécifique de 1,214 kJ/m³·K et de l’eau ayant une chaleur spécifique de 4,186 kJ/m³·K. De la même manière, on trouve : Échangeurs liquide-liquide. Ils comprennent les échangeurs à plaques pillow, plaques soudées, plaques et joints, tubes concentriques, tubes coaxiaux et pyrotubulaires. Échangeurs liquide-gaz. Ils incluent les échangeurs à tubes lisses, tubes avec ailettes continues et tubes avec ailettes hélicoïdales. Échangeurs gaz-gaz. On y trouve les échangeurs multitubulaires, à tubes lisses et à flux croisé. Échangeurs pour solides en vrac. Ils utilisent la technologie Pillow Plate. De petits détails de conception peuvent augmenter ou diminuer les turbulences, influençant ainsi les coefficients d’échange thermique et entraînant des différences notables entre un fabricant et un autre. C’est pourquoi l’investissement en R&D est devenu un facteur clé pour l’évolution de ce secteur, de plus en plus reconnu pour sa contribution en termes d’efficacité, d’économie et de … Lire la suite

Serpentin pour le contrôle de température dans une cuve de vin

février 18, 2025février 18, 2025 par Oficina Tècnica

CONTRÔLE DE TEMPÉRATURE CUVE DE VIN OPTIMISATION DU CONTRÔLE DE TEMPÉRATURE DANS LES CUVES L’un des plus grands producteurs de vins mousseux a mis en place un système de contrôle de la température pour 23 cuves de culture d’une capacité totale de 142 000 litres, dans le but de garantir une fermentation optimale et de maintenir la qualité du produit final. Ce projet s’est concentré sur les processus ayant lieu dans les fermes à levures, deux salles où la fermentation dure cinq jours à une température stricte comprise entre 18 et 20 ºC. Composition et conditions processus Le fluide présent dans les cuves est composé de vin, de liqueur de tirage (un sirop riche en sucres) et de levures. Cette combinaison est essentielle à la fermentation, car les levures transforment les sucres de la liqueur en alcool et en dioxyde de carbone, produisant la mousse caractéristique du vin mousseux. Le maintien de la température du fluide dans la plage spécifiée est crucial pour garantir une fermentation contrôlée et de qualité. Système d’échange de chaleur avec serpentines internes Pour atteindre ce contrôle thermique, des serpentins d’échangeurs de chaleur ont été introduits à l’intérieur des cuves. Ces serpentins, fabriqués en acier inoxydable AISI 316 avec un électropolissage, offrent une excellente résistance à la corrosion et garantissent une hygiène maximale, deux facteurs essentiels dans la production de vins mousseux. Les serpentins sont certifiés conformes à la norme MOCA (Matériaux au Contact des Aliments), garantissant que les matériaux utilisés respectent les exigences de sécurité alimentaire. Conception personnalisée sans connexions CLAMP Tous les composants du système ont été conçus sur mesure pour s’adapter parfaitement aux caractéristiques des cuves et aux besoins du client. Un design éliminant la nécessité de connexions CLAMP a été choisi, réduisant le risque de fuites et simplifiant le nettoyage et l’entretien du système. Cette approche personnalisée a également permis de maximiser l’efficacité de l’échange de chaleur et d’optimiser le contrôle de la température pendant tout le processus de fermentation. Avantages des serpentins mises en place La mise en place de ce système a apporté de nombreux avantages opérationnels : Stabilité Thermique : Maintenir une température constante dans la plage établie a été essentiel pour garantir une fermentation homogène et de qualité. Efficacité Énergétique : Les serpentins en acier inoxydable électropoli offrent une conductivité thermique optimale, réduisant la consommation d’énergie nécessaire pour maintenir la température appropriée. Sécurité Alimentaire : La conformité aux normes MOCA garantit la qualité et la sécurité du produit final. Réduction de l’Entretien : L’absence de connexions CLAMP simplifie l’entretien et minimise les problèmes techniques potentiels. BOIXAC, SOLUTIONS EN ÉCHANGEURS DE CHALEUR Ce projet est un excellent exemple d’innovation appliquée au secteur viticole, où le contrôle précis des conditions de fermentation fait une différence significative dans la qualité des vins mousseux produits. La mise en place de systèmes personnalisés et de matériaux de haute qualité garantit non seulement l’amélioration du processus de production, mais aussi une plus grande efficacité et durabilité dans toute la chaîne de production. Contactez-nous Solutions d’échange thermique pour l’industrie alimentaire et des boissons Batterie d’eau Batterie d’eau souvent utilisée pour climatiser l’environnement des serres et des fermes d’élevage, améliorant ainsi le bien-être animal. Économiseur Économiseur d’énergie ou récupérateur de chaleur permettant de réutiliser l’énergie excédentaire, par exemple celle des chaudières à biomasse. Échangeur aileté Échangeur de chaleur avec tubes ailetés, un système de contrôle de la température qui optimise la durabilité, même dans des environnements avec certains facteurs d’encrassement.

Économiseur pour serres

février 17, 2025février 10, 2025 par Oficina Tècnica

ECONOMISEUR POUR SERRES SERRES ET FERMES Un économiseur pour serres ou fermes fait référence au récupérateur de chaleur conçu pour améliorer l’efficacité dans un domaine où, entre autres, la performance des cultures est optimisée en contrôlant la température, l’humidité ambiante et le CO₂. Parmi la grande variété d’implémentations, nous distinguons trois blocs : 1. Le premier bloc fait référence au traitement de l’eau pour la croissance hydroponique des tomates, laitues, poivrons, fraises, etc. La culture hydroponique permet une croissance plus rapide et vigoureuse des plantes grâce à un accès direct aux nutriments. Ces nutriments sont dissous dans un courant d’eau qui est distribué aux plantes à travers des canaux. Pour une absorption correcte des nutriments, il est important de maintenir l’eau dans certaines plages de température, ce qui est réalisé grâce à nos tubes ailetés. Ce système d’échange de chaleur peut utiliser des ailettes en spirale ou des ailettes continues suivant la même direction que les tubes, maintenant une température homogène et optimisant à la fois la croissance des plantes et leur qualité. 2. Le deuxième bloc concerne le traitement de l’air par des conduits supérieurs où BOIXAC fournit les échangeurs ailetés qui climatissent l’air de la serre ou de l’élevage. Ces échangeurs peuvent inclure divers accessoires tels que des ventilateurs, des contrôles d’humidité et de température. 3. Le troisième bloc fait référence à la technologie qui enrichit l’environnement et augmente ainsi l’activité photosynthétique. Cela est réalisé grâce à la récupération de l’énergie excédentaire des gaz d’échappement à l’aide des récupérateurs de chaleur ECO, AIRY ou GASY. Ces équipements d’échange thermique sont sélectionnés en fonction des fluides primaires et secondaires ; de plus, les matériaux sont également choisis selon les besoins spécifiques de chaque installation. Des solutions sur mesure pour l’optimisation énergétique des serres et des fermes. Récupérateurs de chaleur pour serres et fermes Batterie d’eau Batterie d’eau souvent utilisée pour climatiser l’environnement des serres et des fermes d’élevage, améliorant ainsi le bien-être animal. Économiseur Économiseur d’énergie ou récupérateur de chaleur permettant de réutiliser l’énergie excédentaire, par exemple celle des chaudières à biomasse. Échangeur aileté Échangeur de chaleur avec tubes ailetés, un système de contrôle de la température qui optimise la durabilité, même dans des environnements avec certains facteurs d’encrassement.

Économiseur industriel

février 17, 2025juin 1, 2022 par Oficina Tècnica

ECONOMISEUR ÉCONOMISEUR DE CHALEUR DANS UNE CHAUDIÈRE INDUSTRIELLE Dans le cadre de la production industrielle, l’efficacité énergétique est un facteur clé pour réduire les coûts d’exploitation et minimiser l’impact environnemental. Les chaudières industrielles sont essentielles pour de nombreux processus, tels que la production de vapeur, le chauffage de l’eau ou le chauffage d’huile thermique. L’un des composants clés qui améliore l’efficacité de ces chaudières est l’économiseur de chaleur ou le récupérateur de chaleur. Cet appareil permet de récupérer l’énergie thermique des gaz d’échappement qui, sans cette technologie, seraient perdus. Dans cet article, nous explorerons comment fonctionne un économiseur dans une chaudière industrielle à deux foyers, en utilisant un échangeur de chaleur pour transférer efficacement l’énergie thermique à des fluides tels que la vapeur, l’eau surchauffée ou l’huile thermique. Qu’est-ce qu’un économiseur est? Un économiseur est un dispositif qui récupère la chaleur résiduelle des gaz d’échappement d’une chaudière pour chauffer l’eau d’alimentation avant qu’elle n’entre dans la chaudière. Ainsi, le système augmente l’efficacité thermique de la chaudière et réduit la consommation de combustible. Le principe de fonctionnement d’un économiseur repose sur l’utilisation d’un échangeur de chaleur qui transfère l’énergie thermique des gaz de combustion à un fluide entrant, généralement de l’eau ou une autre substance thermique. Ainsi, l’eau d’alimentation atteint la chaudière à une température plus élevée, ce qui permet de réduire la quantité d’énergie nécessaire pour la chauffer jusqu’à son utilisation finale. Fonctionnement des économiseurs dans une chaudière industrielle à deux foyers Les chaudières industrielles à deux foyers, également appelées chaudières à double passage ou à double circuit, ont une structure conçue pour optimiser le transfert de chaleur des gaz de combustion. Ce type de chaudière est conçu pour maximiser l’utilisation de l’énergie des gaz d’échappement en utilisant deux circuits de flux de gaz. Dans ce contexte, l’économiseur est installé dans le premier passage des gaz d’échappement avant de passer par l’échangeur de chaleur de la chaudière. Gaz d’échappement et échangeur de chaleur : Lorsque le combustible est brûlé à l’intérieur de la chaudière, les gaz générés ont une température très élevée. Les gaz s’échappent de la chaudière et circulent dans le premier circuit, passant par l’économiseur. C’est ici que le récupérateur de chaleur profite de cette chaleur résiduelle pour la transférer à l’eau d’alimentation via un échangeur de chaleur à vapeur ou à eau. Transfert de chaleur : L’échangeur de chaleur utilisé dans l’économiseur peut être un échangeur de chaleur à vapeur, un échangeur de chaleur à eau surchauffée ou même un système conçu pour chauffer de l’huile thermique. Chacun de ces systèmes utilise un principe similaire : les gaz d’échappement cèdent leur chaleur au fluide circulant dans le système, augmentant ainsi la température de l’eau d’alimentation avant qu’elle n’entre dans la chaudière. Cela permet à la chaudière d’utiliser moins de combustible pour atteindre la température nécessaire à la production de vapeur ou pour chauffer d’autres fluides thermiques. Amélioration de l’efficacité énergétique : L’eau d’alimentation, une fois chauffée grâce à l’économiseur, atteint la chaudière à une température plus élevée. Cela signifie que la chaudière aura besoin de moins d’énergie pour la chauffer à la température de fonctionnement souhaitée. Cette économie de combustible se traduit directement par une réduction des coûts d’exploitation et une plus grande durabilité environnementale pour l’usine. Conception et matériaux de l’économiseur : Pour garantir un transfert de chaleur efficace, les économiseurs de chaudières industrielles sont souvent fabriqués à partir de matériaux résistants à des températures élevées et à la corrosion, tels que l’acier inoxydable ou des matériaux spéciaux pour des conditions de fonctionnement extrêmes. Ces matériaux permettent aux dispositifs d’avoir une durée de vie plus longue et d’être efficaces dans des conditions de travail difficiles. Types d’échangeurs de chaleur utilisés La conception de l’économiseur dépend du type de fluide à chauffer et des conditions spécifiques de chaque usine industrielle. Voici les types les plus courants d’échangeurs de chaleur utilisés : Échangeur de chaleur à vapeur : Dans certains cas, la chaudière doit générer de la vapeur pour des processus industriels. Un échangeur de chaleur à vapeur permet d’utiliser l’énergie des gaz d’échappement pour augmenter la température de l’eau avant qu’elle n’atteigne la chaudière, facilitant ainsi la production de vapeur avec moins d’énergie. Échangeur de chaleur à eau surchauffée : Lorsqu’il est nécessaire de chauffer l’eau au-delà de sa température de saturation, un échangeur de chaleur à eau surchauffée est utilisé. Ce système permet de maintenir l’eau dans un état surchauffé pour des applications industrielles spécifiques, telles que la production de chaleur ou la génération d’énergie. Échangeur de chaleur à huile thermique : Pour les processus industriels nécessitant un chauffage à haute température, l’huile thermique est une option populaire. Les échangeurs de chaleur à huile thermique sont spécifiquement conçus pour transférer la chaleur des gaz d’échappement à l’huile, permettant au système de maintenir une température constante et efficace tout au long du processus. Avantages de l’utilisation d’un économiseur Parmi les nombreux avantages que présente l’utilisation d’Économiseurs et de Récupérateurs de chaleur, nous pouvons souligner: Réduction de la consommation de combustible : L’un des principaux avantages de l’installation d’un économiseur est la réduction significative de la consommation de combustible. En récupérant la chaleur résiduelle, moins d’énergie est nécessaire pour atteindre la température de fonctionnement souhaitée. Augmentation de l’efficacité globale : Grâce à la récupération de la chaleur résiduelle, l’efficacité globale du système de chauffage s’améliore considérablement, ce qui contribue à une empreinte carbone plus faible. Économies économiques : Les coûts d’exploitation diminuent car la chaudière a besoin de moins de combustible pour produire la même quantité de vapeur ou chauffer l’eau. Durabilité : Réduire la consommation de combustible n’apporte pas seulement des avantages économiques, mais contribue également à la durabilité en minimisant l’impact environnemental des opérations industrielles. Les économiseurs ou récupérateurs de chaleur dans les chaudières industrielles à deux foyers sont des composants essentiels pour améliorer l’efficacité énergétique et réduire les coûts d’exploitation dans les processus industriels. Grâce à l’utilisation d’échangeurs de chaleur à vapeur, d’eau surchauffée ou d’huile thermique, l’énergie thermique des gaz d’échappement peut être … Lire la suite