Qu'est-ce qu'un échangeur de chaleur à tubes en U ? Quelles sont les différences entre les échangeurs de chaleur à tubes en U et les autres types d'échangeurs de chaleur ?

L'échangeur de chaleur à tubes en U est composé de tubes cintrés en forme de U, fixés à la même plaque tubulaire à leurs deux extrémités. Chaque tube peut être librement dilaté pour compenser les variations de température. Le faisceau tubulaire comporte au moins deux passages et peut être démonté pour le nettoyage. Les tubes peuvent également se dilater librement. Ses inconvénients résident dans la difficulté de nettoyage de la paroi interne et de remplacement des tubes, ainsi que dans le nombre limité de tubes disponibles sur la plaque tubulaire. Ses avantages sont sa structure simple, sa légèreté et son adaptation aux hautes températures et hautes pressions.

L'échangeur de chaleur à plaques spirales est un équipement performant adapté au transfert de chaleur entre liquides (vapeur et liquide) et entre liquides. Il convient à des industries telles que la chimie, le pétrole, les solvants, la pharmacie, l'agroalimentaire, l'industrie légère, le textile, la métallurgie, la sidérurgie, la cokéfaction, etc. Selon sa structure, on distingue les échangeurs à plaques spirales non détachables (type I) et les échangeurs à plaques spirales détachables (types II et III).

Les condenseurs tubulaires se divisent en trois catégories selon le matériau : en acier au carbone, en acier inoxydable et en acier mixte (carbone et acier inoxydable). Selon leur forme, on distingue les condenseurs tubulaires, les échangeurs de chaleur à plaques spiralées, les échangeurs de chaleur à tête flottante et les échangeurs de chaleur à tubes en U. Leur structure comprend les condenseurs monotubes, bitubes et multitubes. Leur surface d'échange thermique varie de 0,5 à 500 m². Ils sont personnalisables selon les besoins de l'utilisateur. Adaptés aux équipements d'échange thermique utilisés dans diverses industries telles que la chimie, l'industrie légère, la métallurgie, la pharmacie, l'agroalimentaire et les fibres chimiques, ils sont particulièrement performants comme condenseurs, remplaçant avantageusement les condenseurs existants en acier inoxydable, émaillés, en graphite ou en verre. Leur efficacité est significative après utilisation.

Dans un échangeur de chaleur à tête flottante, une plaque tubulaire est fixée à l'enveloppe extérieure par une bride, tandis que l'autre plaque tubulaire n'y est pas fixée, permettant ainsi aux tubes de se dilater et de se contracter librement sous l'effet de la chaleur ou du froid. Un couvercle supérieur, appelé « tête flottante », est fixé à cette plaque tubulaire.

Par conséquent, ce type d'échangeur de chaleur est appelé échangeur à tête flottante. Son avantage réside dans la possibilité d'extraire le faisceau tubulaire pour un nettoyage aisé. La dilatation du faisceau n'étant pas contrainte par l'enveloppe, il n'y a pas de contraintes thermiques dues à la différence de dilatation entre le faisceau tubulaire et l'enveloppe, même en cas d'important écart de température entre les deux fluides caloporteurs. Ses inconvénients sont sa structure complexe et son coût élevé.