L’ÉCHANGEUR UNIVERSEL

Vue intérieur d'un échangeur à faisceau tubulaire

Les propriétés physico-chimiques, l’état (liquide, gazeux ou solide) et la corrosivité des fluides impliqués dans les procédés industriels sont extrêmement variés. Le chauffage ou le refroidissement de tels fluides nécessite une technologie d’échangeur à la fois souple et efficace. Les échangeurs standardisés ne peuvent répondre à toutes les contraintes présentes dans ces procédés bien particuliers. Les échangeurs à faisceau tubulaire (échangeurs tubes et calandre) de Thermofin sont conçus sur mesure, intégrants ainsi de nombreuses spécificités pour répondre avec précision à vos besoins.

DÉTAIL

Un schéma typique d’un échangeur à faisceau tubulaire, aussi appelé échangeur multitubulaire ou échangeur tubes et calandre, est présenté ci-dessous. L’appareil est constitué d’un faisceau de tubes, disposés à l’intérieur d’une enveloppe dénommée calandre. L’un des fluides circule à l’intérieur des tubes et l’autre à l’intérieur de la calandre, autour des tubes. Le nombre de chicanes ainsi que leurs formes sont optimisés afin d’améliorer le transfert de chaleur. À chaque extrémité du faisceau sont fixées des boîtes de distribution qui assurent la circulation du fluide à l’intérieur des tubes. Leur configuration peut être à une seule ou à plusieurs passes. La calandre est elle aussi munie de tubulures d’entrée et de sortie (connexions) pour le fluide qui circule à l’extérieur des tubes suivant le chemin imposé par les chicanes. Le choix du diamètre des tubes est aussi optimisé en fonction de la nature du fluide qui y circule.

Détail d'un échangeur à faisceau tubulaire

CONFIGURATIONS ET OPTIONS

L’avantage de la technologie des échangeurs à faisceau tubulaire (échangeurs multitubulaires) est d’offrir des configurations extrêmement variées permettant ainsi de répondre au plus près à vos attentes. Le choix de la configuration est généralement proposé par notre équipe d’ingénieurs, spécialistes en thermique et mécanique, en se basant sur les contraintes du procédé auquel sera soumis l’échangeur.

EXEMPLES DE CONFIGURATIONS

  • Verticale ou horizontale
  • En série, en parallèle et/ou empilé
  • Plaque tubulaire fixe ou flottante
  • Connexions, brides, levages et supports conçus sur mesure
Échangeur tubes et calandre TEMA NEN
Échangeur tubes et calandre TEMA NEN
Soudure circonférencielle au TIG orbital
Soudure circonférencielle au TIG orbital

LIAISON TUBES-PLAQUE TUBULAIRE SOUDÉE

Généralement, la liaison des tubes à la plaque tubulaire est assurée par dudgeonnage (déformation à froid) de l’extrémité du tube. L’utilisation de simple ou double rainure dans la plaque tubulaire permet en plus d’assurer une excellente liaison aussi étanche et durable qu’une soudure. Dans certains procédés où les températures sont élevées, le dudgeonnage est complété par une soudure circonférentielle (seal weld) du tube sur la plaque tubulaire. D’autres applications requièrent une soudure (strength weld) pour assurer la liaison des tubes à la plaque tubulaire.

UTILISATION D'AILETTES BASSES (LOW FINS)

Dans certains cas, nous avons recours à des tubes munis d’ailettes basses (low fins) afin d’augmenter la surface d’échange ou encore à des tubes rainurés afin d’augmenter les turbulences, ce qui permet de réduire significativement la taille de l’échangeur multitubulaire.

Tubes à ailettes basses (low fins)

LES TROIS GRANDES FAMILLES

Les différentes conceptions d’échangeurs à faisceau tubulaire, aussi appelés échangeurs multitubulaires ou échangeurs tubes et calandre, peuvent se regrouper sous 3 grandes familles

À PLAQUE TUBULAIRE FIXE

Des tubes droits sont reliés à leurs extrémités aux plaques tubulaires qui sont elles soudées à la calandre. Cette configuration est très compétitive et offre la possibilité de nettoyer mécaniquement l’intérieur des tubes étant donné que les couvercles des boîtes d’eau sont démontables. En revanche, étant donné que les plaques tubulaires sont soudées à la calandre, il n’est pas possible d’accéder aux tubes pour les nettoyer, seul un nettoyage chimique en place (ClP) est possible. Par ailleurs, si l’échangeur est soumis à des variations importantes en température, il devra être équipé d’un joint d’expansion pour absorber la dilatation thermique des tubes.

Faisceau tubulaire avec plaque tubulaire fixe
Faisceau tubulaire avec plaque tubulaire flottante

À PLAQUE TUBULAIRE FLOTTANTE

Cette technologie ne nécessite pas de joint d’expansion étant donné qu’une des plaques tubulaires est libre de mouvement. La plupart du temps, le faisceau de tubes peut être sorti de la calandre ce qui permet un nettoyage mécanique de la surface externe des tubes ainsi que l’intérieur de la calandre. De plus, le faisceau peut être remplacé plus facilement.

AVEC TUBES EN U

L’utilisation de tubes en U évite aussi le recours à des joints d’expansion étant donné que la partie pliée du tube est libre de mouvement (non relié à une plaque tubulaire). Par contre, le nettoyage mécanique de l’intérieur des tubes devient difficile à cause du coude de retournement en U. Cette configuration est toutefois relativement peu onéreuse, car elle évite d’utiliser une seconde plaque tubulaire.

Faisceau tubulaire avec tubes en U

DÉTECTEURS DE FUITES

AVEC DÉTECTEUR DE FUITE À DOUBLE TUBES

Cette configuration consiste à insérer un premier tube dans un second tube de diamètre plus élevé. En cas de fuite du tube intérieur dans lequel le fluide circule, des rainures situées entre les deux tubes permettent d’acheminer le liquide vers une chambre de détection. Là, il est rapidement détecté, soit par un capteur, soit par un déversement dans un bac prévu à cet effet. Le mélange des fluides est ainsi évité.

Détecteur de fuites à double tubes

AVEC DÉTECTEUR DE FUITES À DOUBLE PLAQUE TUBULAIRE

Généralement, les premières fuites apparaissent au niveau de la jonction des tubes à la plaque tubulaire, zone où la matière a subi de grandes contraintes lors d’une expansion ou d’une soudure. Ainsi, cette technologie, moins onéreuse que la première, permet, en ajoutant une seconde plaque tubulaire, de guider le liquide vers la chambre de détection.

Détecteur de fuites à double plaque tubulaire
Expédition d'un échangeur à faisceau tubulaire CALEOS

LES DOMAINES

  • Secteur pétrochimique
  • Centrale de production d’électricité
  • Pâtes et papiers
  • Réseau urbain de chauffage et de climatisation
  • Marine
  • Turbines de vapeur et de gaz

LES APPLICATIONS

  • Refroidissement ou chauffage de fluides gazeux ou liquide
  • Bouilloire
  • Préchauffeur d’huile
  • Chauffeur de liqueur noire
  • Récupérateur de chaleur sur les eaux blanches
  • Condenseur de vapeur
  • Refroidisseur d’huile de transformateur électrique (OFWF & ONWF)
Refroidisseur de transformateurs ONWF

UN GRAND CHOIX DE MATÉRIAUX

TUBES

  • Acier
  • Acier inoxydable (304,316L, etc.)
  • Laiton
  • Cu-Ni 90/10
  • Cu-Ni 70-30
  • Titane
  • Cuivre
  • Monel
  • Inconel

CALANDRE

  • Acier
  • Acier inoxydable (304,316L, etc.)
  • Aluminium
  • Monel

PLAQUE TUBULAIRE

  • Acier
  • Acier inoxydable (304,316L, etc.)
  • Laiton naval
  • Aluminium
  • Cu-Ni 90/10
  • Cu-Ni 70-30
  • Titane
  • Monel

Grâce à ses soudeurs qualifiés, Thermofin est en mesure de fabriquer des échangeurs à faisceau tubulaire (échangeurs multitubulaires) avec de nombreux autres matériaux exotiques compatibles avec votre procédé. Notre système de qualité vous garantie une parfaite traçabilité des matériaux utilisés pour fabriquer votre échangeur. Une copie des certificats des matériaux utilisés peut également vous être fournie sur demande.

HAUTS STANDARDS DE QUALITÉ

En plus de la norme ISO 9001, les échangeurs à faisceau tubulaire de Thermofin répondent aux plus hauts standards de l’industrie, garantissant ainsi un niveau de qualité élevé. Les échangeurs tubes et calandre peuvent être conçus selon les codes ASME (U ou UM), TEMA, API, CSA B51 et peuvent être enregistrés et certifiés par tout organisme reconnu tel que le National Board (NB), l’American Bureau of Shipping (ABS) et bien d’autres. De plus Thermofin détient la licence de fabrication pour la Chine (Cat II pressure vessel) et peut se conformer aux exigences particulières de ses clients. Tous nos échangeurs à faisceau tubulaire sont construits selon un plan de réalisation, d’inspection et d’essai (PRIE) qui peut vous être fourni au préalable.

AUTRES SERVICES

En plus de la conception et de la fabrication des échangeurs à faisceau tubulaire (échangeurs multitubulaires), Thermofin offre des services de nettoyage, de reconditionnement, de retubage et d’ingénierie inverse. Grâce à notre équipe ultra-dynamique, nous offrons un service de retubage complet d’échangeur de n’importe quelle marque dans un délai aussi court qu’une fin de semaine. De plus, Thermofin détient l’estampille R afin de modifier ou de réparer des échangeurs enregistrés auprès du National Board.

Nettoyage et reconditionnement (Avant)
Nettoyage et reconditionnement (Après)
Brochure de nos échangeurs à faisceau tubulaire

Vous êtes représentant et désirez vendre nos produits ou souhaitez simplement obtenir davantage d’informations? N’hésitez pas à télécharger nos brochures! Nous pouvons également fournir, sur demande, des imprimés et autre matériel promotionnel.

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