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MDP Hydraulique
L'échangeur de chaleur à plaques de type joint amovible est un dispositif d'échange de chaleur de type mural efficace et compact spécialement conçu pour les applications industrielles qui nécessitent un nettoyage, une maintenance ou des changements de processus fréquents. Son noyau est constitué d'une série de fines plaques de métal estampées présentant des motifs spécifiques en forme de vague, des joints d'étanchéité élastiques et des cadres de compression. Les plaques sont scellées par les joints et disposées en alternance pour former des canaux étroits où les fluides froids et chauds circulent alternativement, permettant un échange thermique efficace à travers les plaques. Sa fonction détachable signifie que l'ensemble du faisceau de plaques peut être facilement démonté en plaques individuelles, facilitant une inspection approfondie et un nettoyage mécanique/chimique des deux côtés des plaques, répondant ainsi efficacement aux situations de tartre facile, de teneur en particules ou de normes d'hygiène strictes. Dans le domaine de la fabrication mécanique, il s'agit d'un composant clé de gestion thermique qui garantit le fonctionnement stable et efficace des systèmes hydrauliques, des systèmes de lubrification et des systèmes de refroidissement des processus.
A condition que les deux fluides ne se mélangent pas, un transfert de chaleur se produit à travers les plaques.
1. Formation de canaux d'écoulement : lorsque les plaques dotées de trous angulaires et les joints sont empilés ensemble, des canaux d'écoulement séparés pour les fluides froids et chauds sont formés. Habituellement, les fluides froids et chauds s'écoulent dans des directions opposées pour atteindre la différence de température moyenne logarithmique et l'efficacité de transfert de chaleur maximales.
2. Transfert de chaleur amélioré par écoulement turbulent : la conception du motif ondulé sur les plaques force le fluide à générer des turbulences intenses dans les canaux d'écoulement. Même à un nombre de Reynolds (Re) inférieur, il peut briser la couche limite et améliorer considérablement le processus de transfert de chaleur. Cela permet à son coefficient de transfert de chaleur d'atteindre 3 à 5 fois celui des échangeurs de chaleur à calandre.
3. Échange thermique efficace : la chaleur est transférée du fluide à température plus élevée à travers les plaques métalliques extrêmement fines (généralement 0,4 à 0,8 mm) vers le fluide à température plus basse, permettant ainsi un échange thermique rapide et efficace.
• Efficacité du transfert de chaleur : le coefficient de transfert de chaleur est élevé, allant généralement de 3 000 à 7 000 W/(m²·K) (condition eau-eau), et l'efficacité de l'échange de chaleur dépasse de loin celle des échangeurs de chaleur à calandre.
• Compacité : La surface d'échange thermique par unité de volume est de 2 à 5 fois celle du type calandre, alors que la surface au sol occupée n'est que de 1/5 à 1/8 de cette dernière.
• Pression et température de conception :
Pression de conception : généralement comprise entre 0,6 et 2,5 MPa (6 à 25 bars), selon le modèle et la conception du châssis.
◦ Température de conception : Elle est principalement limitée par le matériau du joint. Le joint conventionnel (tel que le NBR) peut fonctionner à des températures allant de -20°C à 135°C ; les joints haute température (tels que EPDM, FKM) peuvent atteindre -25°C à 180°C ou même plus.
• Petite différence de température à la fin : Il peut atteindre une différence de température d'environ 1℃, avec un taux de récupération de chaleur de plus de 90 %, ce qui entraîne des effets d'économie d'énergie remarquables.
• Flexibilité : La surface d'échange thermique peut être facilement ajustée en augmentant ou en diminuant le nombre de plaques ; diverses configurations de processus peuvent être obtenues en modifiant la disposition des plaques, permettant une adaptation aux différentes exigences du processus.
• Refroidissement du système hydraulique : refroidissez l'huile hydraulique pour éviter qu'elle ne surchauffe, ce qui pourrait entraîner une oxydation de l'huile, une réduction de la viscosité et une diminution de l'efficacité de l'équipement. Cela garantit le fonctionnement stable du système hydraulique.
• Refroidissement du fluide de coupe/huile : utilisé dans les machines CNC et les centres d'usinage, pour refroidir le fluide de coupe en circulation et l'huile lubrifiante, garantissant la précision du traitement et prolongeant la durée de vie des outils.
• Refroidissement du système de compresseur d'air : utilisé pour les refroidisseurs inter-étages et les post-refroidisseurs pour réduire la température de l'air comprimé, améliorer l'efficacité et séparer l'eau condensée.
• Contrôle de la température de la machine de moulage par injection : Utilisé dans le circuit d'eau de refroidissement du moule pour réguler avec précision la température du moule ; ou pour refroidir l'huile hydraulique.
• Refroidissement des lubrifiants pour les gros équipements : comme le refroidissement des lubrifiants pour les boîtes de vitesses des éoliennes, les gros compresseurs et les moteurs diesel.
La sélection est un processus systématique qui nécessite des paramètres de processus détaillés :
1. Définir les conditions du processus : Déterminez les types de fluides des deux côtés, les débits, les températures d'entrée et de sortie, la chute de pression admissible et les propriétés physiques et chimiques des fluides (telles que la viscosité, la corrosivité et s'ils contiennent des particules).
2. Calculer la charge thermique : Calculez la capacité d'échange thermique requise (en kW) en fonction du débit et de la différence de température.
3. Sélectionnez le matériau de la plaque et la forme d'onde : Choisissez le matériau de la plaque en fonction de la corrosivité du milieu. Sélectionnez l'angle d'onde de la plaque (un angle élevé assure un bon transfert de chaleur mais présente une chute de pression importante ; un angle faible est l'inverse) en fonction du débit, de la viscosité et de la chute de pression admissible.
4. Sélectionnez le matériau du joint : Choisissez le matériau du joint en fonction de la compatibilité des fluides et de la température de fonctionnement.
5. Déterminez le modèle et le nombre de plaques : Les fabricants fournissent généralement un logiciel de sélection. Saisissez les paramètres ci-dessus pour calculer le modèle requis, le nombre de plaques et la disposition du processus.
6. Vérifiez la chute de pression : assurez-vous que la chute de pression calculée de l'équipement se situe dans la plage autorisée de la pompe du système.
L'équipement doit être installé horizontalement, avec au moins 1 mètre d'espace réservé autour de lui à des fins de maintenance. Lors du raccordement des canalisations, il convient d'éviter des contraintes excessives sur les interfaces des échangeurs de chaleur. Avant le premier démarrage, les canalisations du système doivent être soigneusement rincées.
Lors du démarrage, la vanne du côté basse température doit être ouverte en premier, suivie lentement par la vanne du côté haute température pour éviter les chocs thermiques. En fonctionnement normal, il est nécessaire de surveiller les températures et pressions d’entrée et de sortie.
• Entretien et nettoyage : un entretien régulier est crucial pour garantir un fonctionnement efficace.
Inspection régulière : Surveiller les différences de température et de pression à l’entrée et à la sortie. Une augmentation significative indique des signes de desquamation ou de blocage.
Cycle de nettoyage : En fonction de la propreté du support, il est généralement nécessaire de nettoyer l'équipement une fois tous les 6 mois à 2 ans.
▪ Nettoyage chimique (en ligne/hors ligne) : Pour le tartre et autres dépôts, une solution de nettoyage composée d'acide citrique, d'acide phosphorique, etc. ainsi que d'inhibiteurs de corrosion peut être utilisée pour un nettoyage continu. Il est strictement interdit d'utiliser de l'acide chlorhydrique et d'autres solutions acides contenant des ions chlorure pour nettoyer les plaques d'acier inoxydable.
▪ Nettoyage mécanique (après démontage) : Retirer les faisceaux de plaques et les nettoyer à l'aide d'un pistolet à eau haute pression, d'une brosse à poils souples ou d'une brosse nylon. Il est strictement interdit d'utiliser des outils durs tels que des brosses métalliques en acier pour gratter les plaques, car cela pourrait endommager le film protecteur présent à la surface des plaques.
Remplacement du joint torique : lorsque le joint torique vieillit, durcit ou subit une déformation permanente, il doit être remplacé. Pendant le processus de remplacement, la rainure d'étanchéité de la plaque doit être nettoyée et le nouveau joint torique doit être correctement installé à l'aide de l'adhésif ou des boutons-pression appropriés.
1. Pré-filtrage : installez des filtres de type Y ou des filtres à panier (avec une précision recommandée de 100 à 500 μm) sur la canalisation d'entrée de l'échangeur de chaleur et effectuez un nettoyage régulier pour réduire la pénétration d'impuretés à la source.
2. Qualité de l'eau/gestion de l'huile : adoucissez, évitez le tartre et stérilisez l'eau en circulation ; testez et remplacez régulièrement l’huile hydraulique/l’huile lubrifiante.
3. Établissez des enregistrements de maintenance : enregistrez l'heure de chaque nettoyage, maintenance et remplacement de composants, ainsi que les modifications des paramètres de fonctionnement, pour faciliter la maintenance prédictive.
4. Procédures opérationnelles standard : évitez les opérations fréquentes de refroidissement et de chauffage rapides ainsi que les coups de bélier (coups de bélier), afin de prolonger la durée de vie des joints et des plaques.
