Échangeur de chaleur à faisceau tubulaire

Les échangeurs de chaleur tubulaires sont des solutions polyvalentes pour un échange de chaleur efficace dans les applications industrielles les plus diverses. Ils permettent de tempérer avec précision des fluides gazeux et liquides en transférant l'énergie thermique de manière fiable. Les fluides typiques utilisés dans ces échangeurs de chaleur sont le gaz naturel, le biogaz, l'hydrogène, les gaz de process, le GNL, l'azote, l'air ainsi que différents fluides de refroidissement et caloporteurs comme l'eau, le glycol et les mélanges de glycols.

Les échangeurs de chaleur à faisceau tubulaire jouent un rôle central, en particulier dans des secteurs tels que la chimie, la pétrochimie, la production de polymères, l'extraction de gaz naturel, l'industrie alimentaire ainsi que dans la construction navale et les applications maritimes. Ils y sont utilisés pour chauffer, surchauffer ou refroidir les fluides afin de répondre aux exigences des processus et de garantir une efficacité opérationnelle élevée. Dans les applications industrielles spécialisées et personnalisées, ils garantissent également un transfert de chaleur optimal et contribuent à améliorer l'efficacité des installations.

1. industrie chimique et pétrochimique

• Refroidissement des réacteurs : les échangeurs de chaleur à faisceau tubulaire sont utilisés pour contrôler la température dans les processus chimiques afin de maintenir les réacteurs à une température optimale.
• Récupération de chaleur : utilisation de la chaleur résiduelle des processus chimiques pour préchauffer d'autres fluides de processus.
• Distillation : ils sont utilisés dans les colonnes de distillation pour condenser les vapeurs ou pour réchauffer les mélanges.

2. industrie du pétrole et du gaz

• Condensation de vapeur dans les raffineries : Dans les raffineries, ils condensent la vapeur d'eau ou d'autres gaz de processus.
• Refroidissement d'huiles lubrifiantes : les échangeurs de chaleur à plaques contribuent à contrôler la température de fonctionnement des machines en refroidissant les huiles.
• Traitement du gaz naturel : les échangeurs de chaleur sont utilisés pour réchauffer ou refroidir le gaz avant qu'il ne soit traité.

3. centrales électriques

• Cycles vapeur-eau : Dans les centrales électriques, ils servent à récupérer la chaleur des gaz d'échappement ou à chauffer l'eau d'alimentation.
• Condenseurs pour les turbines à vapeur : ils condensent la vapeur d'eau qui sort de la turbine.
• Transmission de chaleur à distance : Dans les réseaux de chauffage urbain, ils assurent l'échange de chaleur entre les circuits primaires et secondaires.

4. l'industrie alimentaire et des boissons

• Pasteurisation du lait et des jus : chauffage et refroidissement des liquides pour les conserver.
• Chauffage de l'eau de process : utilisation dans les brasseries et les laiteries pour contrôler la température.
• Refroidissement d'installations de production : les échangeurs de chaleur tubulaires aident à maintenir la température de fonctionnement des machines à un niveau stable.

5) Industrie marine et maritime

• Refroidissement des machines maritimes : les échangeurs de chaleur à plaques sont utilisés pour refroidir les moteurs, les générateurs et les lubrifiants.
• Systèmes de refroidissement à l'eau de mer : l'eau de mer est utilisée comme fluide de refroidissement pour réguler la température de fonctionnement des équipements sur les navires.

6. HVAC et climatisation / Chauffage et refroidissement urbains / Réfrigération pour entrepôts de distribution / centres de distribution

• Refroidissement et chauffage de bâtiments : ils sont utilisés pour récupérer la chaleur dans les systèmes de ventilation ou de climatisation.
• Installations de refroidissement industrielles : les échangeurs de chaleur tubulaires aident à faire fonctionner efficacement les grands circuits de refroidissement.

7. industrie du métal et de l'acier

• Refroidissement des fours et des laminoirs : les échangeurs thermiques à plaques sont utilisés pour évacuer efficacement la chaleur des processus.
• Chauffage de solutions métalliques : Lors de la galvanisation ou dans les bains chimiques pour contrôler la température.

Les échangeurs de chaleur tubulaires sont indispensables dans un grand nombre de secteurs industriels, car ils permettent un transfert de chaleur efficace et fiable. Grâce à leur construction robuste et à leur capacité d'adaptation à différentes conditions de fonctionnement, ils peuvent être utilisés dans les applications les plus diverses.

Construction de machines et d'installations

Dans la construction de machines et d'installations, les échangeurs de chaleur tubulaires jouent un rôle décisif dans la régulation de la température des fluides de fonctionnement. Ils sont utilisés dans des installations de production complexes pour évacuer la chaleur du processus ou l'amener à un niveau souhaité. Ils contribuent ainsi largement à l'augmentation de l'efficacité et à la sécurité de fonctionnement.

Chimie, pétrochimie & installations de polymères

Dans l'industrie chimique et pétrochimique, les échangeurs de chaleur à faisceau tubulaire sont utilisés pour contrôler la température des fluides de processus. Ils sont essentiels pour les processus de réaction qui nécessitent des conditions de température précises. Ils jouent également un rôle important dans les installations de polymères en optimisant le transfert de chaleur lors de la fabrication et du traitement des matières plastiques.

Extraction de gaz naturel

Dans l'extraction du gaz naturel, les échangeurs de chaleur à faisceau tubulaire sont utilisés pour réchauffer, refroidir ou surchauffer les gaz de manière ciblée. Ils assurent une régulation fiable de la température dans les stations de compression et lors du traitement ultérieur du gaz naturel, ce qui augmente l'efficacité de l'ensemble du processus.

Industrie alimentaire

L'industrie alimentaire est très exigeante en matière de processus hygiéniques et thermiques. Les échangeurs de chaleur tubulaires permettent un contrôle précis de la température, nécessaire pour le traitement, la pasteurisation ou le refroidissement des aliments. Ils garantissent un transfert de chaleur uniforme sans nuire à la qualité des produits.

Construction navale et applications maritimes

Dans les applications maritimes, les échangeurs de chaleur tubulaires sont essentiels pour le refroidissement des moteurs, des systèmes de propulsion et d'autres composants techniques. Ils assurent une dissipation fiable de la chaleur et contribuent à la sécurité de fonctionnement des navires et des installations offshore.

Applications industrielles

Dans l'industrie générale, les échangeurs de chaleur à faisceau tubulaire trouvent de nombreuses applications, notamment la régulation de la température des machines, la récupération de la chaleur des processus ou le refroidissement des installations de production. Dans presque tous les domaines de la production industrielle, ils sont un composant clé pour des processus thermiques efficaces.

Industrie des processus

Dans l'industrie de transformation, des contrôles de température précis sont essentiels pour la qualité et l'efficacité des processus de production. Les échangeurs de chaleur tubulaires assument ici des fonctions centrales dans les processus de transfert de chaleur nécessaires aux réactions chimiques, aux processus de distillation ou aux optimisations énergétiques.

Applications spéciales

Outre les secteurs industriels classiques, les échangeurs de chaleur à faisceau tubulaire sont également utilisés dans des applications spéciales qui nécessitent des solutions techniques individuelles. Il s'agit par exemple de processus à haute température, de fluides exigeants ou de conditions environnementales extrêmes pour lesquels les solutions standard ne suffisent pas.

Grâce à leurs performances élevées et à leurs multiples possibilités d'utilisation, les échangeurs de chaleur à faisceau tubulaire sont une technologie indispensable dans de nombreuses industries pour des processus thermiques efficaces et sûrs.

Les échangeurs de chaleur tubulaires sont construits et conçus selon des exigences individuelles afin de répondre aux spécifications techniques et réglementaires spécifiques de différents marchés et applications. Ces cadres comprennent un grand nombre de normes, d'exigences de test et de spécifications opérationnelles qui garantissent une utilisation sûre et efficace.

Règlements et normes internationales

La conception et la fabrication des échangeurs de chaleur tubulaires s'effectuent selon différentes normes nationales et internationales. Selon le domaine d'application et les exigences, la conception peut être effectuée selon les réglementations suivantes :

• ASME (avec ou sans U-Stamp) pour le marché international
• EN 13445 pour l'espace européen
• ASIT pour les applications en Suisse
• AS1210 pour l'Australie
• PD5500 pour le marché britannique

Ces normes garantissent que les échangeurs de chaleur répondent aux exigences de sécurité et de qualité en vigueur et qu'ils peuvent être utilisés dans différents pays.

Tests et réceptions spécifiques aux clients

Pour les applications spéciales et les processus industriels exigeants, des tests et des réceptions individuels sont nécessaires. Les échangeurs de chaleur tubulaires peuvent être testés et approuvés conformément aux spécifications d'entreprises et d'institutions renommées, notamment

• BASF, OGE, Gascade, Sasol, INGL, ERI, Dolphin, Saudi Aramco, Gasco, MAN, Jenbacher, MAPNA, Siemens, DONG, TEMA et bien d'autres. Ces tests garantissent que les échangeurs de chaleur répondent aux normes de qualité et de sécurité les plus élevées et qu'ils sont adaptés à des conditions d'utilisation spécifiques.

Conditions d'utilisation spécifiques

Selon le domaine d'application, les échangeurs de chaleur à faisceau tubulaire doivent résister à des conditions de fonctionnement particulières. En font partie

• Applications de gaz acides (NACE) : les échangeurs de chaleur sont conçus pour être utilisés dans des environnements corrosifs contenant du sulfure d'hydrogène (H₂S).
• Applications à basse température : Les conceptions pour des conditions de fonctionnement jusqu'à -50 °C garantissent des performances fiables même à des températures extrêmement basses.
• Pressions et températures élevées : les échangeurs de chaleur sont conçus pour une pression de conception allant jusqu'à 300 bars et une température de fonctionnement maximale de 250 °C.

Disposition des tubulures spécifique au client

Pour une intégration optimale dans les installations et les systèmes de tuyauterie existants, les dispositions des tubulures sont conçues individuellement selon les exigences du client. Cela permet un raccordement sans faille aux systèmes existants et une gestion efficace de l'exploitation.

Grâce à ce cadre flexible, les échangeurs de chaleur tubulaires peuvent être adaptés avec précision aux exigences industrielles spécifiques et optimisés pour une multitude d'applications.

Les échangeurs de chaleur tubulaires sont fabriqués dans une grande variété de matériaux afin de répondre aux exigences spécifiques de différentes applications. Le choix du matériau dépend de facteurs tels que le fluide, la température, la pression et les contraintes chimiques et mécaniques.

Acier au carbone :
L'acier au carbone est souvent utilisé pour les échangeurs de chaleur fonctionnant dans des applications standard à des températures et des pressions modérées. Il se caractérise par une grande résistance, une bonne usinabilité et des avantages économiques. Ce matériau est particulièrement utilisé dans l'industrie et la construction mécanique.

Acier inoxydable :
L'acier inoxydable est utilisé pour les applications qui nécessitent une résistance élevée à la corrosion. Ce matériau offre des avantages dans les environnements avec des fluides agressifs tels que les acides, les bases ou l'eau salée. Les échangeurs de chaleur en acier inoxydable sont particulièrement demandés dans l'industrie chimique et pétrochimique, dans la transformation des aliments et dans les applications maritimes.

Combinaison d'acier au carbone et d'acier inoxydable :
Dans certains cas, les échangeurs de chaleur à faisceau tubulaire sont fabriqués à partir d'une combinaison des deux matériaux. Cela permet d'obtenir un équilibre optimal entre la résistance mécanique et la résistance à la corrosion. Par exemple, le corps peut être en acier au carbone, tandis que les tubes sont en acier inoxydable, afin de garantir une meilleure résistance aux milieux corrosifs.

Grâce à cette diversité de matériaux, les échangeurs de chaleur tubulaires peuvent être adaptés individuellement aux conditions de fonctionnement et utilisés efficacement dans les secteurs industriels les plus divers.