Comment fonctionnent les échangeurs de chaleur spiralés
Principe de fonctionnement d'un échangeur de chaleur en spirale
Les échangeurs de chaleur spiralés Alfa Laval sont des unités circulaires contenant deux canaux d'écoulement concentriques en spirale, un pour chaque liquide. Actuellement, les différents compteurs de débit de fluide sont composés de la façon suivante : un liquide entre au centre de l'unité et s'écoule vers la périphérie, un autre entre dans l'appareil à la périphérie et se déplace vers le centre. Les canaux sont courbés et disposent d'une section transversale uniforme. Il n'existe aucun risque de mélange.
Le canal de produit est normalement ouvert d'un côté et fermé de l'autre. Le canal du liquide de chauffage/refroidissement peut parfois être fermé des deux côtés, en fonction de la propreté du liquide de chauffage/refroidissement. Chaque canal dispose d'un raccordement au centre et d'un autre à la périphérie de l'échangeur thermique.
Conception des échangeurs spiralés
La géométrie en spirale, équipée d'un seul canal pour chaque liquide et d'une courbure constante, convient parfaitement aux fluides qui ont tendance à provoquer des encrassements. Cette conception entraîne une turbulence d'écoulement élevée et une forte contrainte de cisaillement, ce qui réduit considérablement le risque d'encrassement.
La géométrie à canal unique crée également un effet d'épuration appelé le design SelfClean™. Si un encrassement se produit dans le canal d'échange thermique, la section transversale de cette partie du canal est réduite. Cependant, comme tout le flux doit encore passer par le canal, la vitesse augmente et la force du liquide qui en résulte provoque le rinçage de toute accumulation de dépôts au fur et à mesure qu'ils se forment.
Une meilleure conception que les échangeurs tubulaires classiques
Comparez cette conception à celle des échangeurs de chaleur tubulaires où le flux pénètre dans différents tubes en parallèle. Lorsque les tubes commencent à s'encrasser, la chute de pression augmente, poussant le liquide à trouver d'autres voies d'écoulement. Il en résulte que l'encrassement et le colmatage des tubes se produisent très rapidement. Grâce aux spirales Alfa Laval, par contre, l'encrassement et le colmatage sont pour ainsi dire éliminés.
Regardez les animations suivantes pour mieux comprendre le fonctionnement :