Composant d'échangeur de chaleur à plaque tubulaire personnalisé en acier au carbone/allié/inoxydable

Aperçu

Plaque tubulaire est un composant crucial des échangeurs de chaleur, des appareils à pression et d'équipements similaires, utilisé principalement pour fixer et sceller les extrémités des tubes, permettant le passage de fluides à travers les tubes. Il joue un rôle essentiel dans le support du faisceau tubulaire, en empêchant le mélange des fluides et en assurant l'efficacité et l'intégrité des systèmes de transfert de chaleur.

Principales caractéristiques d'une plaque tubulaire :

1. Fonction:

• Elle sert d'interface entre le faisceau tubulaire et la calandre dans des équipements tels que les échangeurs de chaleur et les chaudières. La plaque tubulaire maintient les tubes en place tout en garantissant que les fluides dans les tubes ne se mélangent pas avec les fluides du côté calandre.
• Elle contient généralement des trous où les tubes sont insérés et fixés, généralement par soudure, roulage ou expansion des tubes en place.

2. Matériaux:

• Les plaques tubulaires sont généralement fabriquées en acier au carbone, acier inoxydable, alliages, ou d'autres matériaux résistants à la corrosion, à l'usure et aux températures élevées. Le choix du matériau dépend de l'application et des fluides impliqués.

3. Conception:

• Les plaques tubulaires sont conçues pour supporter des pressions élevées, la dilatation thermique et les contraintes mécaniques. Elles doivent également avoir des joints d'étanchéité adéquats autour des tubes pour éviter les fuites.
• L'épaisseur de la plaque tubulaire peut varier en fonction de la résistance requise et de la pression des fluides manipulés.
• Souvent, les plaques tubulaires sont percées d'une série de trous qui correspondent à la disposition des tubes, et parfois un système de chicanes ou une conception d'entretoises est utilisé pour améliorer les schémas d'écoulement et empêcher les vibrations des tubes.

Applications des plaques tubulaires :

1. Échangeurs de chaleur multitubes: L'utilisation la plus courante des plaques tubulaires est dans les échangeurs de chaleur multitubes, où la plaque tubulaire maintient les tubes qui transportent les fluides à chauffer ou à refroidir. Le côté calandre contient un autre fluide qui transférera la chaleur vers ou depuis les tubes.
2. Chaudières: Dans les chaudières, les plaques tubulaires sont utilisées pour fixer les tubes d'eau ou de vapeur qui sont essentiels au processus de transfert de chaleur. Elles doivent résister à des pressions et des températures élevées.
3. Condenseurs: Dans les condenseurs, les plaques tubulaires maintiennent les tubes à travers lesquels un fluide de refroidissement est passé pour condenser la vapeur d'une centrale électrique ou d'un processus industriel.
4. Refroidisseurs d'air et refroidisseurs: Dans les systèmes tels que les refroidisseurs d'air ou les refroidisseurs, les plaques tubulaires fixent les tubes de refroidissement qui permettent le transfert de chaleur entre les fluides et l'air ambiant.
5. Récipients sous pression: Les plaques tubulaires ont également des applications dans les récipients sous pression, qui peuvent utiliser des faisceaux tubulaires pour permettre au fluide de passer sous pression, nécessitant une étanchéité fiable et un support structurel.

Construction des plaques tubulaires :

• Configuration des trous de tube: Les plaques tubulaires ont des trous percés pour s'adapter aux tubes ; la conception du trou peut varier en fonction du type d'expansion du tube utilisé (par exemple, tubes soudés ou mécaniquement expansés).
• Joints et garnitures: Pour éviter les fuites entre le tube et la plaque tubulaire, des joints ou des garnitures sont souvent utilisés. Cela garantit qu'il n'y a pas de mélange de fluides dans l'échangeur de chaleur, ce qui pourrait compromettre le processus.
• Renforcement et support: Les plaques tubulaires peuvent avoir des anneaux de renforcement pour éviter une déformation excessive, en particulier dans les environnements à haute pression.

Maintenance et considérations :

• Résistance à la corrosion: Les plaques tubulaires sont soumises à des environnements corrosifs, en particulier dans les industries de transformation chimique ou les centrales électriques. Les matériaux choisis doivent offrir une résistance adéquate à la corrosion.
• Pression et température: Les plaques tubulaires doivent résister à des pressions et des températures élevées, ce qui peut nécessiter des caractéristiques de conception spécifiques telles que des structures renforcées ou des sections plus épaisses.
• Prévention des fuites: L'étanchéité entre le tube et la plaque tubulaire doit être soigneusement maintenue, car les fuites peuvent entraîner une perte de performance, une contamination des fluides et des risques potentiels pour la sécurité.

Problèmes courants :

1. Corrosion: Les plaques tubulaires, en particulier dans les environnements agressifs (par exemple, les processus acides ou à haute température), peuvent être vulnérables à la corrosion au fil du temps.
2. Fatigue: Les cycles de pression répétés ou les fluctuations de température peuvent entraîner de la fatigue dans la plaque tubulaire, ce qui peut provoquer des fissures ou des défaillances.
3. Fuites de tubes: Un problème courant où la connexion plaque tubulaire-tube se détériore, permettant aux fluides de fuir entre le tube et la calandre, réduisant l'efficacité de l'échangeur de chaleur.

Résumé :

Les plaques tubulaires sont des composants essentiels qui assurent le bon fonctionnement de nombreux systèmes industriels en fixant les tubes, en empêchant les fuites et en facilitant un transfert de chaleur efficace. Elles sont utilisées dans une grande variété d'applications, notamment les échangeurs de chaleur, les chaudières, les condenseurs et les appareils à pression. Leur conception et la sélection des matériaux sont essentielles pour garantir leur durabilité et leur efficacité dans des environnements d'exploitation difficiles.