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Échangeur de chaleur
L’élément mélangeur en forme de spirale de PRIMIX, est la base des échangeurs de chaleur à mélangeurs statiques PRIMIX pouvant être utilisés pour le chauffage et le refroidissement des produits visqueux intégrés à un équipement existant. En raison de sa construction sophistiquée, l’échangeur de chaleur PRIMIX prend une position unique entre les échangeurs de chaleur à tubes et les échangeurs de chaleur à cuve actuels. Tous les échangeurs de chaleur PRIMIX sont conçus et fabriqués en fonction du cahier des charges du client. Les échangeurs de chaleur peuvent être utilisés pour le traitement des liquides dont la viscosité est particulièrement élevée.
Raccords spécial collecteur - mélangeur possible, résultant en un réel débit diphasique
Amélioration du transfert thermique - ce qui conduit à entre 30 et 40% de moins de poids
Chute de pression moindre du produit et sur le côté du liquide de service
Volumes moins importants et durées de rétention plus courtes
Caractéristiques de base
Échangeurs de chaleur en spirale - rafraîchissement plus rapide, un meilleur mélange
La conception de l’élément en forme de spirale, tient naturellement compte d’un meilleur transfert de chaleur accrue - jusqu’à un facteur 3. Ceci est causé par un fort débit radial provoquant une augmentation du niveau de rafraîchissement sur les parois internes du tuyau.
20 à 100% de plus de transfert de chaleur
La Technologie avancée des raccords (ACT), entre le tuyau et les éléments mélangeur permet de résister à un transfert de chaleur égal à la résistance du matériau du tuyau et de l’élément. Grâce à cette caractéristique, la surface de chaque élément mélangeur commence à se comporter comme une autre surface d’échange de chaleur, laquelle, comparée aux échangeurs de chaleur conventionnels, entraine une augmentation du transfert de chaleur 20 à 100%.
Un échangeur de chaleur à mélangeur statique est adapté aux produits délicats, par exemple
Si un échangeur de chaleur à plaques et à tuyaux standard ne fonctionne plus correctement, les éléments en spirale de l’échangeur de chaleur sont les facteurs de la situation. L’étirement et le pliage sur les couches liquides, ont un effet positif sur le transfert de chaleur.
Certaines utilisations dans des industries précises:
Échangeur de chaleur pour liquides visqueux, et notamment les polymères
- Refroidissement d’un polymère à une température constante dans la charge d’alimentation PET
- Refroidissement de l’adhésif thermofusible
- Chauffage
- Échangeur de chaleur en polymère pour broyeur
Échangeur de chaleur pour l’alimentation
- Chauffage et refroidissement modéré des aliments
- Convient parfaitement au produit visqueux de traitement, et notamment l’amidon
Échangeur de chaleur à gaine isolante
Les échangeurs de chaleur peuvent être fournis avec une gaine isolante en option. Le chauffage et / ou refroidissement de liquides dans un procédé en continu, est fréquent dans l’industrie chimique, mais aussi dans l’industrie alimentaire.
Conception
Échangeur de chaleur à mélangeur statique
L’alternative fiable à un échangeur de chaleur à plaques, à surface raclée, tubulaire ou à tubes en forme de spirale.
On peut distinguer les types d’échangeurs de chaleur stationnaires suivants:
-
Échangeur de chaleur à plaques
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Échangeur de chaleur à tubes
-
Échangeur de chaleur à tubes en forme de spirale
-
Échangeur de chaleur à mélangeur statique
Utilisation des échangeurs de chaleur ; pression de service, température de traitement et viscosité
La facilité d’utilisation de chaque type d’échangeur de chaleur est en grande partie déterminée par la pression de service utilisée, la température du procédé et la viscosité correspondante du produit traité. La capacité désirée est obtenue en sélectionnant une certaine dimension de fabrication, ou en associant plusieurs échangeurs thermiques en parallèle.
Les types d’échangeurs de chaleur mentionnés ci-dessus, sont placés dans l’ordre croissant de facilité d’utilisation ; l’échangeur de chaleur à éléments mélangeurs statiques est le plus utilisable.
Un échangeur de chaleur à mélangeur statique, convient-il mieux pour un produit visqueux qu’un échangeur de chaleur à plaques?
Lorsque tout s’articule autour du traitement thermique de produits visqueux et de procédés où, par exemple, l’amidon peut être gélatinisé, on devra utiliser un système pouvant être utilisé de façon plus polyvalente. L’échangeur de chaleur à plaques en particulier, est limité au niveau de sa pression de service admissible. Les pressions supérieures à environ 6 bars sont trop élevées pour ce type d’échangeurs, alors que dans les procédés faisant appel à une planification à long chauffage et court refroidissement, la limite est atteinte rapidement.
Un meilleur échange thermique que l’échangeur de chaleur en spirale et tubulaire en raison de l’absence d’effet de tunnel
L’utilisation de l’échangeur de chaleur à tubes est principalement limitée lors du refroidissement d’un produit visqueux, où, en raison de l’effet tunnel se produisant par encrassement du produit, une couche isolante de produit se forme sur la paroi intérieure, pouvant gravement entraver le transfert de chaleur. En outre, la couche restante de produit isolant peut avoir un effet négatif sur la qualité du produit final. L’échangeur de chaleur en forme de spirale est sujet à des problèmes similaires dans ce domaine comparé à l’échangeur de chaleur à tubes. L’échangeur de chaleur à mélangeur statique a, en relation avec les échangeurs de chaleur mentionnés ci-dessus, le grand avantage reposant sur le fait que les différences de température sur la section transversale de la surface de débit sont moindres, et ainsi aucune couche isolante ne se forme, et, par conséquent, ce type est très utile pour l’échange de chaleur de produit dont la viscosité est élevée.
Plus amples informations sur l’utilisation de l’échangeur de chaleur à mélangeur statique
Vous trouverez d’autres cas d’utilisation des échangeurs de chaleur à mélangeur statique dans nos fiches techniques d’études de cas sous la rubrique Industries.
Tout se passe au niveau de la conception
Chez PRIMIX, la conception est très importante. Elle s’articule autour de l’ingénierie et de la réflexion concernant le procédé, et ce, avec le client. Définir clairement les paramètres pertinents et, si nécessaire, oser poser des questions critiques. Tout ceci dans le but d’amener le procédé à des performances optimales. Le concept prévu est entièrement calculé dans notre logiciel exclusif, PRIMIX Dynamics, et est ensuite conçu dans SolidWorks®. Les consignes et calculs conceptuels reposent sur des critères stricts, formulés dans les normes de conception industrielle actuelles s’appliquant aux appareils à haute pression. Pour en savoir plus sur le point de vue de PRIMIX sur la conception.
Spécifications techniques
Gamme de produits d’échangeurs de chaleur à mélangeurs statiques
Les échangeurs de chaleur PRIMIX peuvent être fabriqués à partir, par exemple, des matériaux suivants:
- (Basse température) en acier au carbone et acier faiblement allié, par exemple A106 Gr. B, A333 Gr. 6, A335 Gr. P11, etc...
- Acier inoxydable, par exemple 316L (1.4404), 304L (1.4306), 321 (1.4541), 316Ti (1.4571), etc...
- Duplex et super duplex (1.4462)
- Matériaux inhabituels notamment : alliages, Hastelloy®, titane, nickel, Incoloy®
Finition de surface des échangeurs de chaleur
La surface d’un échangeur de chaleur à mélangeur statique peut être finie, traitée ou nettoyée en fonction du cahier des charges. Les techniques de traitement sont les suivantes:
- Coloration et de passivation
- Rectification et grenaillage au verre ou sablage
- Finition rectifiée pour une surface parfaitement lisse
- (Electro) polissage
- Plaqué chrome
- Nettoyage par ultrasons
Brides et raccords utilisés
L’échangeur de chaleur à mélangeur statique peut être muni de divers types de brides et de raccords. Le raccordement dépendra du procédé, du diamètre du tube et du joint d’étanchéité désirés.
Type de raccords (davantage disponibles sur demande)
- Bout soudé et biseauté type ASME B16.25
- Brides EN1092-1 : Type 01, Type 11, etc...
- Brides type ASME B16.5, B16.47. FF, WN RF, RTJ, etc...
- Contre-brides et manchons pour les matériaux de construction en plastique
- Brides de type sanitaire, par exemple DIN11851, bio-connect, tri-clamps, Aseptic DIN11864, SMS
- Extrémités de filetage, ex. raccords union, Swagelok®
Options et installation de l’échangeur de chaleur
- Démontable
- Côtés amenée rectifiés
- Poli
Téléchargements
Brochure et dépliant
Dépliant Mélangeurs statiques (English)
Certificats
Demande de devis