Introduction deÉchangeur de chaleur brasé en aluminium

Les échangeurs de chaleur en aluminium brasé (BAHX) jouent un rôle crucial en cryogénie. Cela est dû à leur capacité à faciliter le transfert de chaleur avec de faibles différences de température. Ils sont largement utilisés pour les applications d'oléfines, de gaz naturel liquéfié (GNL) et de traitement du gaz, offrant une fiabilité élevée et une faible consommation d'énergie.

Nos BAHX offrent une compacité et une légèreté exceptionnelles, avec une surface commune par volume d'environ 2,000 m2/m3. C'est quatre à cinq fois plus que les échangeurs conventionnels.

Les échangeurs plus légers offrent une empreinte environnementale considérablement réduite. De plus, nos BAHX fonctionnent à des températures aussi basses que 2-3 degrés, parfois même plus basses pour des applications spéciales. Avec des pressions de conception allant jusqu'à 140 bars, nos BAHX sont disponibles dans une large gamme de tailles, de configurations et de types d'ailettes.

Avantages des échangeurs de chaleur en aluminium brasé

Notre équipe d'experts se consacre à vous aider à choisir l'échangeur de chaleur en aluminium parfait pour vos besoins. Les avantages de nos échangeurs de chaleur en aluminium brasé comprennent :

Rentable
Compact
Force
Capacités à basse température

Caractéristiques de l'échangeur de chaleur brasé en aluminium

Compacité

Configuration simple.

Grande surface de transfert de chaleur par unité de volume.

Construction en alliage d'aluminium.

Bonne économie

Production de masse facilitée par des composants standardisés et des processus de travail communs.

Zone d'installation réduite et coûts de construction réduits grâce à l'utilisation d'une fabrication modulaire.

Temps de démarrage réduit.

Large gamme d'applications

Large gamme de procédés d'échange thermique, notamment la condensation et la vaporisation.

Permet l’ajout ou la suppression de fluide lors de l’opération d’échange thermique avec multifluides.

Extraction efficace des composants gazeux lourds des mélanges multigaz.

Force

Suffisamment solide pour résister aux contraintes répétées et aux chocs thermiques.

Applicable sous hautes pressions jusqu’à 13 MPa.

Basse température

La structure en alliage d'aluminium permet un fonctionnement à une très basse température de -269 degrés.

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Groupe de produits principal deÉchangeur de chaleur brasé en aluminium

Tube gainé

Produits tubulaires pour les conceptions de tubes soudés et pliés, répondant à la tendance continue de réduction du calibre et aux exigences croissantes en matière de résistance à la corrosion, de brasabilité et de résistance.

Aileron plaqué

Ailette plaquée développée pour une excellente brasabilité afin de résister à la dissolution du noyau et à l'affaissement à haute température, et pour permettre un déjaugeage pour les échangeurs de chaleur plus légers.

Aileron nu

Le matériau d’échangeur de chaleur le plus basique. L'ailette non plaquée comprend un seul alliage sans couches plaquées et est utilisée pour des applications telles que les radiateurs, les appareils de chauffage, les refroidisseurs d'air de suralimentation et les évaporateurs.

Plaque plaquée

Se compose d'un noyau en alliage recouvert de brasure sur un ou deux côtés. Le produit laminé est estampé ou façonné par le client en fonction de l'application et utilisé dans la plupart des types d'applications d'échangeurs de chaleur, soit pour des plaques de refroidissement, soit pour des collecteurs.

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Considérations d’inspection pour l’échangeur de chaleur brasé en aluminium

Envisagez une inspection visuelle de routine pour identifier tout dommage évident ou problème de maintenance.

Effectuez une détection de routine des fuites à l'aide d'enquêtes infrarouges prospectives (FLIR) sur les rebouilleurs BAHX, ceux en service de sous-refroidisseur et ceux configurés avec des couches inter-modulaires. La détection des fuites doit être utilisée après tout événement notable de l'usine ou toute excursion de fonctionnement, y compris les déclenchements des compresseurs, les démarrages, les arrêts, la commutation du lit du déshydrateur, etc.

Effectuez périodiquement des tests par ultrasons multiéléments (PAUT) des soudures du collecteur de chaleur pour identifier la présence de défauts ressemblant à des fissures.

Envisagez d'inspecter les collecteurs BAHX à l'aide d'un endoscope ou d'effectuer un examen par ressuage des soudures telles que les soudures collecteur-noyau, les soudures buse-collecteur, les soudures inter-modulaires, etc. (notez qu'il ne s'agit pas d'une méthode d'essai acceptable pour les surfaces brasées) .

Pourquoi utiliser l’aluminium pour les échangeurs de chaleur ?

Dans le secteur HVAC&R, le cuivre devenait obsolète en raison de son coût, de sa disponibilité et de sa flexibilité d'utilisation. Le marché se tourne progressivement vers des options écologiques et des systèmes de climatisation innovants. Pourquoi utiliser l'aluminium pour les échangeurs de chaleur ?

Performance et efficacité : l'aluminium possède une conductivité thermique élevée, parfaite pour créer des échangeurs de chaleur efficaces de haute qualité, quel que soit leur domaine d'utilisation spécifique. De plus, comme il existe de nombreux alliages disponibles, la conductibilité varie en fonction de la composition chimique et de la combinaison métallurgique, créant ainsi une série de nouvelles opportunités pour différents types de systèmes.
Réduction des coûts : l’aluminium coûte bien moins cher que le cuivre.
Poids et dimensions.
Polyvalence.

Quelles propriétés matérielles devriez-vous rechercher dans la conception d’un échangeur de chaleur ?

Conductivité thermique

La conductivité thermique est la mesure de la capacité d'un matériau à transférer la chaleur. Les matériaux à conductivité thermique plus élevée permettent un transfert de chaleur plus efficace, ce qui améliore les performances de votre conception.

Résistance à la température

La résistance à la température est la mesure de la capacité d’un matériau à résister à des températures élevées sans déformation ni compromis sur sa résistance.

Densité//Poids

Souvent, les échangeurs de chaleur sont conçus pour des applications qui nécessitent des pièces légères ou pour lesquelles l'augmentation du poids diminue le rendement énergétique, comme dans le cas des applications aérospatiales.

Résistance à la corrosion

La résistance à la corrosion est la mesure de la capacité d'un matériau à résister à la corrosion due à des conditions chimiques et environnementales et est particulièrement critique si un échangeur de chaleur est soumis à des conditions difficiles.

Force

La résistance est la mesure de la capacité d’un matériau à résister aux forces mécaniques. Une résistance mécanique accrue est requise pour les applications contenant des fluides à haute pression ou qui seront soumises à des charges plus lourdes.

Coût et disponibilité

Le coût et la disponibilité sont explicites : vous voulez toujours les meilleurs matériaux fonctionnels au coût le plus bas.

FAQ

Q : 1.Qu'est-ce que le brasage de l'aluminium ?

R : Le brasage de l'aluminium est un processus d'assemblage qui relie deux pièces en aluminium à l'aide d'un métal d'apport ayant un point de fusion inférieur à celui du matériau de base. Le métal d'apport est chauffé jusqu'à ce qu'il fonde et coule dans le joint, où il se solidifie et forme une liaison entre les deux pièces.

Q : 2.Comment fonctionne un échangeur de chaleur brasé ?

R : Un échangeur de chaleur à plaques brasées se compose de plaques ondulées qui se combinent pour créer des canaux à travers lesquels un fluide chaud et un fluide froid (généralement de l'eau) peuvent être distribués.

Q : 3.Les échangeurs de chaleur en aluminium sont-ils bons ?

R : L'aluminium a une conductivité thermique très élevée (237 W/m²/K). En termes simples, cela signifie qu'ils se réchauffent très rapidement et permettent à la chaleur de les traverser efficacement. En d’autres termes, vous ne gaspillez pas de chaleur en chauffant l’échangeur thermique pendant une longue période.

Q : 4.Quelle est la température de brasage de l’aluminium ?

R : La plage de température de brasage de l'aluminium est normalement de 580-620 degrés. En conséquence, les alliages d'aluminium à haute résistance des systèmes Al-Cu et Al-Zn-Mg-Cu (qui ont généralement des températures de liquidus plus basses) ne sont généralement pas assemblés par brasage.

Q : 5.Quelle est la différence entre les échangeurs de chaleur brasés et soudés ?

R : Les échangeurs de chaleur à plaques brasées sont efficaces et compacts, ce qui en fait un excellent choix économique. Les échangeurs de chaleur à plaques soudées sont similaires aux échangeurs de chaleur à plaques avec joints, mais les plaques sont soudées ensemble.

Q : 6.Quel est le but principal de l'échangeur de chaleur ?

R : Les échangeurs de chaleur sont utilisés pour transférer la chaleur d’un milieu à un autre. Ces milieux peuvent être un gaz, un liquide ou une combinaison des deux. Les supports peuvent être séparés par une paroi solide pour empêcher tout mélange ou peuvent être en contact direct. Les échangeurs de chaleur sont nécessaires pour fournir du chauffage et/ou du refroidissement afin de répondre à une exigence de processus.

Q : 7. Combien de temps durent les échangeurs de chaleur en aluminium ?

R : Dans le passé, les échangeurs de chaleur étaient souvent construits avec des métaux lourds, comme la fonte. Ces échangeurs peuvent durer jusqu’à 30 ou 40 ans, bien plus longtemps que les échangeurs en acier que la plupart des fabricants construisent aujourd’hui. Les échangeurs de chaleur modernes en acier inoxydable ou aluminisé ont généralement une durée de vie de 15 à 25 ans.

Q : 8.Pourquoi l’aluminium est-il utilisé dans les échangeurs de chaleur ?

R : Performance et efficacité : l'aluminium possède une conductivité thermique élevée, parfaite pour créer des échangeurs de chaleur efficaces de haute qualité, quel que soit leur domaine d'utilisation spécifique.

Q : 9.Le brasage de l’aluminium est-il solide ?

R : S'il est vrai que le soudage fournit généralement une liaison plus solide, le brasage peut créer des joints suffisamment solides pour de nombreuses applications. La résistance d'un joint brasé est souvent adéquate pour les composants non structurels, en particulier lorsque la flexibilité et la conductivité thermique sont cruciales.

Q : 10.Quel matériau est utilisé pour braser l’aluminium ?

R : Les alliages de brasage d’aluminium sont utilisés pour assembler les métaux de base en aluminium brasables. Le silicium et le cuivre sont généralement ajoutés à l'aluminium pur pour abaisser la plage de fusion et fournir un matériau d'assemblage approprié. Le magnésium peut également être ajouté à l'aluminium pour faciliter la dispersion de l'oxyde lors du brasage sous vide.

Q : 11. Un échangeur de chaleur en aluminium est-il meilleur que l'acier inoxydable ?

R : Comparé à l’acier inoxydable, il est également moins cher, plus léger et sans doute plus efficace pour résister à la corrosion. Il convient toutefois de noter qu’un échangeur thermique en aluminium risque davantage de subir des dommages s’il n’est pas entretenu régulièrement.

Q : 12.Quelle est la différence entre les échangeurs de chaleur en cuivre et en aluminium ?

R : Le cuivre chauffe plus rapidement que l’aluminium mais refroidit également plus rapidement. L'aluminium chauffe plus lentement que le cuivre mais refroidit également plus lentement. Cela signifie que le cuivre est mieux adapté aux applications nécessitant un transfert de chaleur rapide, tandis que l'aluminium est mieux adapté aux applications nécessitant un transfert de chaleur progressif.

Q : 13.Les échangeurs de chaleur en aluminium sont-ils bons ?

R : Les échangeurs de chaleur en fonte d'aluminium sont généralement moins chers, légers et résistants à la corrosion, mais ils peuvent être sujets aux fissures et ont une durée de vie limitée.

Q : 14.Comment nettoyer un échangeur de chaleur à plaques brasées ?

R : Utiliser un réservoir contenant de l'acide faible, 5 % d'acide phosphorique ou, si l'échangeur est fréquemment nettoyé, 5 % d'acide oxalique. Pompez le liquide de nettoyage à travers l’échangeur. Pour un nettoyage optimal, le débit de la solution de nettoyage doit être au minimum 1,5 fois supérieur au débit normal, de préférence en mode rinçage à contre-courant.

Q : 15.Qu'est-ce qu'un échangeur de chaleur brasé ?

R : L’échangeur de chaleur brasé est constitué d’un ensemble de fines plaques métalliques ondulées, entourées de deux plaques stabilisatrices plus épaisses. Une fine feuille de cuivre placée entre chacune des fines plaques métalliques fond et scelle l'échangeur thermique à plaques brasées lors d'un processus de brasage sous vide.

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