Alfa Laval échangeurs de chaleur spiralés. La solution à tous les besoins de transfert de chaleur

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1 Alfa Laval échangeurs de chaleur spiralés La solution à tous les besoins de transfert de chaleur

2 L idée des échangeurs de chaleur spiralés n est pas nouvelle, mais Alfa Laval en a amélioré sa conception. Leur compacité exceptionnelle et leur conception auto-nettoyante confèrent aux échangeurs de chaleur spiralés Alfa Laval une polyvalence extrême. C est la solution idéale pour tout ce qui va des fluides usagés à la condensation sous vide.

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4 La solution idéale Des fluides usagés à la condensation sous vide, les échangeurs de chaleur spiralés Alfa Laval peuvent tout faire L idée d utiliser des canaux spiralés pour le transfert de chaleur est née pour répondre aux problèmes de traitements particuliers d un client. Là où les autres technologies avaient échoué, la spirale s est avérée être la solution idéale. C était il y a presque 70 ans. Aujourd hui, les échangeurs de chaleur spiralés sont parfaitement intégrés à la gamme très étendue de produits Alfa Laval, et ils continuent à offrir des solutions de traitement optimales. Les échangeurs de chaleur spiralés sont particulièrement utiles pour un traitement difficile, car ils présentent alors des avantages évidents sur d autres produits faisant appel à la technologie de transfert de chaleur. Les échangeurs de chaleur spiralés Alfa Laval sont le fruit de notre expérience approfondie dans les domaines thermique et mécanique, acquise aussi bien sur les sites de nos clients que dans nos centres de production. Gammes de produits Outre les dimensions standardisées, nous fournissons également des produits sur mesure pour répondre à tous les besoins de nos clients. Gammes de produits en dimensions standards Nous fabriquons de petites unités polyvalentes pour des applications bien spécifiques, par exemple pour l industrie des eaux usées. Gamme de produits sur mesure Afin de répondre à tous les besoins en matière de tailles et de spécifications, la plupart des échangeurs de chaleur spiralés que nous fournissons sont produits sur mesure. Des produits sur mesure pour satisfaire tous les besoins des clients Tous nos clients ont des besoins uniques, en fonction de leurs propres opérations, procédés et installations. Pour être en mesure de répondre à des besoins bien différents, nous avons conçu des solutions d ingénierie et des équipements de traitement entièrement évolutifs. Chaque échangeur de chaleur spiralé Alfa Laval peut être personnalisé afin de répondre aux besoins précis de chaque client, en fonction de ses process et de ses applications. Des propriétés uniques pour une forme unique Comme son nom l indique, un échangeur de chaleur spiralé est un échangeur de chaleur circulaire doté de deux canaux spiralés concentriques, un pour chaque fluide. La forme incurvée du canal de chaque fluide assure un transfert de chaleur et des conditions de flux optimales pour une grande variété de fluides, tout en préservant une taille générale très réduite. L échangeur de chaleur ainsi obtenu optimise l efficacité du transfert de chaleur, tout en nécessitant très peu d espace au sol. 4 Alfa Laval échangeurs de chaleur spiralés

5 La force des solutions sur mesure L échangeur de chaleur spiralé est un produit très polyvalent. La plupart des tâches prises en charge par les échangeurs de chaleur nécessitent un canal par fluide, ce qui peut être un avantage sensible. L architecture, la forme et la taille des canaux spiralés peuvent être adaptés pour répondre parfaitement aux besoins spécifiques associés à traitement, de fonctions d échange de chaleur et d applications industrielles chaque fluide et chaque application industrielle. Les échangeurs de chaleur spiralés présentent de nombreux avantages pour les fonctions d échange de chaleur : chauffage, refroidissement ou récupération de chaleur liquide/liquide, lorsque l un des fluides ou bien les deux sont encrassants, condensation vapeur/liquide, principalement à des pressions très basses et/ou à des débits élevés. Alfa Laval échangeurs de chaleur spiralés 5

6 L échangeur de chaleur auto-nettoyant : pour les applications liquide/liquide exigeantes Une technologie à canal unique pour minimiser les opérations de nettoyage Certains clients ont choisi les échangeurs de chaleur spiralés pour améliorer les performances de leurs procédés existants. D autres les utilisent pour des applications d échange de chaleur dans des procédés qui seraient impossibles autrement. Qu il s agisse de remplacer une technologie existante manquant d efficacité ou d autoriser de nouvelles applications révolutionnaires, les échangeurs de chaleur spiralés représentent la solution idéale pour les procédés impliquant des fonctions liquide/liquide exigeantes. La technologie à canal unique : ce qui est entré doit ressortir Comme son nom l indique, avec la technologie à canal unique les deux fluides occupent un canal unique, ce qui permet d obtenir un flux complet à contre-courant. Un fluide entre au centre de l unité et s écoule vers la périphérie. L autre fluide entre dans l unité à la périphérie et s écoule vers le centre. Le canal est incurvé et comporte une section transversale uniforme, ce qui crée un mouvement en spirale au sein du fluide. Le fluide entre en turbulence à une vitesse très inférieure à celle des échangeurs de chaleur tubulaires, et chaque fluide traverse toute l unité à une vitesse constante, ce qui élimine tout risque de zones mortes ou de stagnation. échangeur de chaleur spiralé fonctionne sur de bien plus longues périodes, et ne nécessite qu un entretien routinier lors des arrêts de travail programmés. Des unités moins nombreuses Grâce à l amélioration de l efficacité thermique due au flux complet à contre-courant, il est fréquent qu un besoin particulier nécessite moins d échangeurs de chaleur spiralés qu une unité tubulaire similaire. Des coûts d installation réduits Les échangeurs de chaleur spiralés ne nécessitent qu un très faible espace au sol pour l assemblage et l accès, ce qui réduit les coûts d installation par rapport à d autres échangeurs de chaleur. Les solides restent donc en suspension, et les surfaces d échange de chaleur restent propres sous l action de frottement du flux en spirale. 6 Alfa Laval échangeurs de chaleur spiralés L auto-nettoyage réduit les coûts Les propriétés d auto-nettoyage des échangeurs de chaleur spiralés garantissent l efficacité constante du transfert de chaleur, ainsi que des temps d immobilisation pour maintenance réduits au minimum. Pour certaines tâches, là où les autres échangeurs de chaleur nécessitent un nettoyage et un démontage réguliers, des réparations et de l entretien, un Des unités moins nombreuses, des temps d immobilisation réduits Dans une cokerie, il a été possible de remplacer quatre unités tubulaires par un seul échangeur de chaleur spiralé, Ce qui a permis de réaliser des économies d espace et d argent, tout en augmentant les performances.

7 Un exemple de performances : l efficacité élevée de l effet spiralé et la facilité d accès autorisent la récupération de chaleur avec deux fluides encrassés (ici, dans une station municipale de traitement des boues). La facilité d accès Lorsque des procédés nécessitent d utiliser des fluides susceptibles de générer un haut degré d encrassement, il est important de faciliter l accès à l intérieur de l échangeur pour les opération de nettoyage et d inspection. Par rapport à d autres types d échangeurs de chaleur, les unités spiralées offrent un meilleur accès aux zones de transfert de chaleur, sans nécessiter des outils spéciaux ou des équipements de levage. Chaque canal de fluide est facilement accessible par son couvercle, qui expose toute la surface d échange de chaleur. Deux couvercles pour un ou deux fluides encrassés Les canaux chaud et froid sont conçus pour répondre parfaitement aux besoins spécifiques des fluides utilisés et de la fonction de transfert de chaleur, ce qui permet d obtenir une sécurité opérationnelle totale lors de l utilisation d un ou deux fluides provoquant un fort encrassement. C est un avantage primordial pour récupérer la chaleur d un fluide encrassé vers un autre. Les unités spiralées sont les seuls types d échangeurs de chaleur capables d échanger directement de la chaleur entre deux fluides provoquant un fort encrassement. Une purge complète pour les opérations discontinues Tous les échangeurs de chaleur spiralés peuvent être purgés en place, sans déconnecter les tuyauteries ni ouvrir les unités. Pour les applications nécessitant une purge complète régulière du fluide de traitement, il est possible d installer l échangeur de chaleur spiralé en position verticale, ce qui est particulièrement utile pour les process de production par batchs, car il est possible de vider tout le fluide de l unité entre deux lots. Alfa Laval échangeurs de chaleur spiralés 7

8 Le condenseur sur mesure La polyvalence des échangeurs de chaleur spiralés en fait un choix idéal pour les solutions sur mesures L un des meilleurs exemples de la polyvalence d un échangeur de chaleur spiralé réside dans sa fonctionnalité de condenseur. La diversité des tâches de condensation entraîne une diversité des besoins en matière d échangeur de chaleur. Les performances de condensation souhaitées sont obtenues en jouant sur la configuration de l appareil. Les condenseurs spiralés Alfa Laval complètent parfaitement les autres condenseurs de procédés Alfa Laval (l AlfaCond et le Compabloc), ce qui nous permet de proposer une gamme complète de condenseurs pour l intégralité des procédés et applications. Récupération maximale de produit, grâce à la condensation à contre-courant : un échangeur de chaleur a besoin d un long trajet pour condenser un mélange de vapeurs et de gaz inertes. Cette opération est facilement réalisable dans un échangeur de chaleur spiralé, car la vapeur est dirigée à contre-courant du liquide de refroidissement. Outre sa compacité, ce type de condenseur offre la meilleure efficacité de transfert de chaleur, ce qui autorise une récupération maximale de produit. Le condenseur spiralé à contre-courant peut également être conçu pour sous-refroidir le condensat et/ou les gaz inertes. Condensation à courant croisé avec la plus faible perte de charge possible : la condensation d importants volumes de vapeur pure nécessite une unité caractérisée par une importante section transversale et un itinéraire de flux court. Pour obtenir ce résultat, la vapeur passe dans le canal de condensation à flux transversal. Lorsque la vapeur et le condensat sont croisés, la chute de pression est pratiquement indécelable, ce qui fait du condenseur spiralé l outil idéal pour les systèmes opérant à très basse pression. Vapeur Vapeur Fluide de refroidissement Fluide de refroidissement Fluide de refroidissement Gaz inerte Condensat Fluide de refroidissement Gaz inerte Condensat 8 Alfa Laval échangeurs de chaleur spiralés

9 Nous travaillons en étroite collaboration avec nos clients pour les aider à optimiser leurs procédés et proposer de nouvelles formes d échange de chaleur, comme cette tour de condensation dotée de trois unités spiralées. Deux unités en une écoulements croisés et contre-courant dans la même unité : la disposition flexible de l acheminement du flux et les possibilités d installation offertes par les échangeurs de chaleur spiralés leur donnent des avantages décisifs sur d autres solutions de condensation. Deux fonctions d échange de chaleur peuvent être effectuées dans une seule spirale, afin de réduire encore plus les coûts des équipements et d optimiser l efficacité opérationnelle. Par exemple, un échangeur de chaleur spiralé peut faire office de condenseur et de sous-refroidisseur pour le condensat et/ou les gaz inertes, ou de préchauffeur pour éliminer le sousrefroidissement pour les fonctions de vaporisation et de rebouillage. Des coûts d installation encore plus réduits Par nature, les condenseurs sont souvent installés en haut des colonnes de distillation. Cette installation élevée nécessite que tout l équipement auxiliaire soit monté sur une structure séparée, ce qui augmente considérablement les coûts d installation, d exploitation et d entretien. Cependant, les condenseurs à spirale sont disponibles soit en tant qu unités autonomes, soit, pour de nombreux clients, montés sur colonne afin d être directement assemblés sur la colonne de distillation existante ou la tour d extraction. Il est également possible de fabriquer plusieurs unités d échangeurs de chaleur spiralés dans une tour de condensation complète, afin de traiter plusieurs étapes de condensation, avec de l eau de refroidissement, de l eau glacée etc. Les condenseurs spiralés peuvent également réaliser une séparation La séparation du condensat produit à partir des gaz inertes s effectue à l intérieur de la spirale. Le condensat peut alors être facilement réinjecté dans la colonne pour un reflux ou enlevé pour un traitement approfondi, sans nécessiter d équipement de séparation externe. Le montage d un condenseur spiralé sur une tour n augmente pas seulement les performances de condensation : il réduit également les coûts des équipements auxiliaires et supprime le besoin de structures de support. Fluide de refroidissement Gaz inerte Fluide de refroidissement Fluide de refroidissement Vapeur de la colonne Condensat Fluide de refroidissement Vapeur de la colonne Gaz inerte Condensat Le montage direct d un condenseur en spirale sur une tour d extraction réduit les coûts d installation, augmente la récupération du produit et réduit l émission des polluants. Alfa Laval échangeurs de chaleur spiralés 9

10 Une histoire, de l expérience et du savoir-faire Une longue expérience est nécessaire pour acquérir le savoir-faire et trouver les réponses Le plus important fabricant d équipements de transfert de chaleur dans le monde Notre réseau mondial de vente et de service garantit notre capacité à offrir un excellent service local à tous les clients potentiels et existants, tout en s enrichissant sans cesse en expérience et en savoir-faire. La richesse de nos connaissances et de notre expérience est particulièrement notable en matière d échangeurs de chaleur spiralés. Alfa Laval, qui fabrique des échangeurs de chaleur spiralés depuis plus de quarante ans, a produit plus de unités spiralées pour une grande variété d industries et de clients dans le monde entier. Aujourd hui, Alfa Laval dispose de trois sites de production qui approvisionnent en échangeurs de chaleur spiralés et en service une clientèle internationale. Ces sites de production se trouvent dans les pays suivants : France États-Unis Inde Nous vous ferons visiter nos installations avec plaisir! Pour ce faire, merci de contacter votre représentant local Alfa Laval. 10 Corporate Alfa Laval Brochure échangeurs 12 de chaleur spiralés

11 L inspiration nous vient de nos clients Nos meilleures sources d information et d inspiration sont nos clients. Les échangeurs de chaleur spiralés sont des produits sur mesure, conçus pour répondre aux besoins de chaque nouvelle installation. Après tout, tous nos clients ont des besoins uniques, en fonction de leurs propres opérations, procédés et installations. Le développement en continu Les échangeurs de chaleur spiralés sont des produits bien établis, et répandus depuis longtemps, ce qui ne nous empêche pas de concevoir les échangeurs de chaleur Alfa Laval en faisant appel aux techniques et aux méthodes de test les plus récentes. Nos commerciaux sont équipés de puissants outils de calcul et de création de devis. Nos services de fabrication et de R&D continuent à apporter des améliorations à nos techniques de production et de conception des composants. Là encore, nous puisons dans le vaste réservoir de compétences et de connaissances d Alfa Laval. Au fil du temps, les échangeurs de chaleur spiralés sont devenus l équipement standard pour de nombreux procédés et dans de nombreuses industries. Nous apprécions de travailler en étroite collaboration avec nos clients afin de relever le défi d améliorer leurs procédés. Le choix d échangeurs de chaleur spiralés peut aider les clients de différentes manières : en améliorant une fonction thermique existante, en aidant à développer des solutions auxiliaires et de nouveaux procédés. Quelle que soit la fonction, Alfa Laval possède un important catalogue de références, l expérience nécessaire et une gamme complète d échangeurs de chaleur. Nous n avons aucun doute sur notre capacité à recommander la meilleure solution d échange de chaleur pour vos procédés. Alfa Laval échangeurs de chaleur spiralés 11

12 Performances et applications Plage de performances Minimum Maximum Plage de surface par unité 1 m m 2 10 ft ft 2 Température de service C C F F Pression de service Vide total 40 bar et plus 580 psi et plus Normes de séries PED, ASME, AS1210 et autres Matériaux de fabrication standards Acier inoxydable, acier au carbone Autres matériaux de fabrication Tout métal pouvant être usiné à froid ou soudé, y compris duplex, titane, hastelloy, 904L 12 Alfa Laval échangeurs de chaleur spiralés

13 Applications types Type de fluides et de gaz Liquides encrassés contenant des solides, des fibres, des solutions, des boues et des sédiments. Gaz, vapeur pure et mélanges avec des gaz inertes. Type de service Liquide/liquide préchauffage, chauffage, refroidissement, échange et récupération de chaleur. Vapeur/liquide condenseurs de tête, condenseurs à reflux, condenseurs sous vide, condenseurs d évacuation, rebouilleurs, refroidisseurs de gaz. Type d industrie Pétrochimie Raffinerie Aciérie Papeterie Traitement des métaux et minerais Traitement des eaux usées Pharmacie Traitement d huile végétale Distillerie Alfa Laval échangeurs de chaleur spiralés 13

14 Performance Nonstop Un engagement sur toute la durée de vie Pour Alfa Laval, notre obligation envers nos clients ne s arrête pas à la livraison des produits. Notre organisation de service après-vente et de pièces détachées est là pour veiller à ce que vos processus assurent toujours des performances maximales. Cet engagement qui s étend sur toute la durée de vie de nos systèmes, nous l appelons «Performance Nonstop». La Performance Nonstop s appuie sur notre réseau mondial d experts, qui sont toujours prêts à vous fournir les pièces nécessaires sur site, dans plus de 50 pays, 365 jours par an, 24 heures sur 24. de transformation. Nous considérons chaque produit comme faisant partie d un processus, et nous comprenons le rôle qu il y joue. C est pourquoi nous pouvons travailler en étroite collaboration avec vous, pour concevoir sur mesure un ensemble de services personnalisés répondant à vos exigences. Le service doit se traduire par des bénéfices. C est pourquoi nous vous aidons à calculer les économies que vous pourrez réaliser en adoptant l un des ensembles de services que nous proposons, ainsi que les bénéfices réels ainsi réalisés. À vous de nous mettre au défi! En termes de service, nous parlons le même langage. Le service Alfa Laval est basé sur une connaissance approfondie des besoins des industries 14 Alfa Laval échangeurs de chaleur spiralés

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16 Alfa Laval en bref Alfa Laval, leader mondial, fournit des équipements spécifiques et apporte des solutions globales de procédés. Nos équipements, systèmes et services permettent à nos clients d optimiser la performance de leurs process. Jour après jour. Nous sommes à leurs côtés pour réchauffer, réfrigérer, séparer et transférer des produits tels que le pétrole, l eau, les produits chimiques, les boissons, les produits alimentaires, l amidon et les produits pharmaceutiques. Dans près de 100 pays notre organisation mondiale met à la disposition de nos clients un réseau de proximité à leur écoute. Comment contacter Alfa Laval Nos coordonnées sont mises à jour sur notre site internet PPM00056FR 0412