Composants structurels de base et ventilation détaillée des échangeurs de chaleur à plaques
(I) Plaques
○ Acier inoxydable (304/316L) : Le matériau le plus couramment utilisé ; résistant aux milieux corrosifs généraux ; plage de température applicable : -30°C à 150°C ; convient aux milieux standard tels que l'eau, l'huile et les acides/bases faibles.
○ Alliage de titane (TA1/TA2) : Résistant aux milieux hautement corrosifs (par exemple, eau de mer, saumure, acides organiques) ; présente une faible densité et une forte résistance à la corrosion ; plage de température applicable : -50°C à 200°C ; a un coût plus élevé.
○ Alliage de nickel / Hastelloy : Résistant aux acides/bases forts et à la corrosion à haute température ; adapté aux conditions corrosives extrêmes dans des industries telles que la chimie et la pharmacie ; les températures applicables peuvent dépasser 300°C.
○ Acier au carbone : Faible coût mais faible résistance à la corrosion ; adapté uniquement aux milieux d'eau propre non corrosifs ; rarement utilisé.
2. Paramètres des plaques
○ Épaisseur : Généralement 0,5–1,2 mm. Les plaques plus fines offrent une efficacité d'échange thermique plus élevée mais ont une capacité de support de pression plus faible ; les plaques plus épaisses offrent une plus grande résistance à la pression mais une efficacité légèrement plus faible.
○ Profondeur des ondulations : 2–5 mm. Une profondeur plus grande entraîne des canaux d'écoulement plus larges et une chute de pression plus faible, mais une efficacité d'échange thermique plus faible ; une profondeur plus faible entraîne des canaux plus étroits et une turbulence plus forte, conduisant à une efficacité plus élevée mais à une chute de pression plus importante.
○ Dimensions des plaques : Largeur variant de 300 à 1000 mm ; longueur variant de 600 à 2000 mm. Plus les dimensions sont grandes, plus la surface d'échange thermique par unité est importante.
3. Fonction des plaques : Former des canaux d'écoulement des fluides, améliorer la turbulence, augmenter la surface d'échange thermique et assurer la rigidité structurelle.
(II) Joints
- Fonction : Séparer les fluides froids et chauds ; prévenir les fuites externes (entre l'équipement et l'environnement extérieur) et les fuites internes (contamination croisée entre les fluides froids et chauds) ; et sceller les espaces entre les plaques adjacentes.
- Matériaux et conditions d'application
○ Caoutchouc nitrile (NBR) : Résistant à l'huile et à l'eau ; plage de température applicable : -20°C à 120°C ; convient aux applications impliquant des huiles et de l'eau froide. ○ Caoutchouc EPDM : Résistant à la chaleur, au vieillissement, aux acides et aux alcalis ; plage de température applicable : -30°C à 180°C. Offre la plus grande polyvalence et convient à l'eau chaude, à la vapeur et aux acides/alcalis faibles.
○ Caoutchouc fluoré (FKM) : Résistant à la forte corrosion et aux hautes températures ; plage de température applicable : -20°C à 250°C. Convient aux acides/alcalis forts et aux solvants organiques ; coût élevé.
○ Caoutchouc silicone : Résistant aux températures élevées et basses ; plage de température applicable : -60°C à 200°C. Offre une résistance modérée à la corrosion et convient aux milieux propres dans les applications alimentaires et pharmaceutiques.
3. Structure : Conception moulée avec des clips de positionnement qui s'ajustent précisément dans les rainures d'étanchéité des plaques, empêchant tout déplacement.
(III) Mécanisme de serrage
- Plaque de serrage fixe : Fixée d'un côté et connectée à la tuyauterie d'entrée/sortie ; construite en acier au carbone ou en acier inoxydable, servant à la fois de support et d'étanchéité.
- Plaque de serrage mobile : Capable de coulisser le long des tiges de guidage ; fonctionne en conjonction avec les boulons de serrage pour comprimer le paquet de plaques, assurant ainsi une pression d'étanchéité adéquate.
- Tiges de guidage supérieures/inférieures (poutres latérales) : La tige de guidage supérieure supporte le poids des plaques, tandis que la tige de guidage inférieure sert de guide pour éviter le désalignement des plaques et assurer leur bon alignement.
- Boulons de serrage : Fabriqués en acier au carbone ou en acier inoxydable ; appliquent une force de serrage uniforme pour éviter les fuites dues à une répartition inégale de la pression.
(IV) Raccords de tuyauterie et accessoires
- Raccords de tuyauterie : Des orifices d'entrée et de sortie dédiés sont prévus pour les fluides froids et chauds, soit un total de quatre points de connexion. Le matériau des raccords est assorti à celui des plaques ou du cadre, et le diamètre de la tuyauterie est dimensionné en fonction du débit du fluide. Les types de raccords disponibles comprennent les raccords à bride, filetés et soudés.
- Accessoires
○ Goupilles de positionnement : Fixent la position des plaques, empêchant tout déplacement ou mouvement latéral.
○ Orifice de vidange : Situé en bas de l'unité ; utilisé pour vidanger le média résiduel ou les eaux usées de nettoyage.
○ Vanne de purge d'air : Située en haut de l'unité ; évacue l'air piégé dans les canaux d'écoulement pour garantir une efficacité optimale de l'échange thermique.
○ Orifices de température/pression : Orifices réservés pour l'installation de capteurs de température et de pression, permettant la surveillance des conditions de fonctionnement.