Comment choisir le bon échangeur thermique
Le choix de l'échangeur thermique dépend de la nature de votre produit et de votre processus. De la viscosité élevée ou faible de votre produit. De la présence ou non de particules ou de fibres. De la présence d'amidon ou de sel.
Ces facteurs influent tous sur la complexité de votre produit et, par conséquent, sur le type d'échangeur thermique qui optimisera la qualité de votre produit et votre processus de production.
Il existe trois types principaux d'échangeurs de chaleur : à plaques, tubulaire ou raclé. Chacun d'entre eux présente des spécifications et une adéquation au produit différentes.
« De nombreux facteurs différents déterminent le type d'échangeur thermique le mieux adapté à votre produit », explique Inge Kristensson, spécialiste des applications Tetra Pak, Transfert de chaleur.
« Disons que vous êtes un fabricant de yaourts et que vous vous heurtez à une qualité de produit inférieure aux attentes. La première question que je vous poserais est la suivante : « Votre échangeur de chaleur est-il conçu pour le yaourt ? » Si la réponse est « non », c’est probablement la cause de votre problème de qualité. »
Un autre facteur crucial est la quantité de produit que vous allez produire et la fréquence à laquelle vous allez faire fonctionner l'échangeur thermique. Prévoyez-vous de produire 100 litres par jour, ou 10 000 litres par heure ? Cela aura une incidence sur la taille et le type d'échangeur thermique qui répondra à vos besoins spécifiques.
La quantité de produit a son importance
Un producteur traitant de nombreuses petites quantités peut souvent utiliser un échangeur thermique plus petit en se concentrant davantage sur les pertes de produit que sur la consommation d'énergie. Dans le cas d'une production à grande échelle, c'est souvent l'inverse qui se produit, l'accent étant mis sur de longues durées de fonctionnement et une faible consommation d'énergie.
Un conseil : ne partez pas du principe que vous savez quel échangeur thermique est le meilleur pour votre produit. Il existe peut-être une alternative capable de mieux répondre à vos besoins.
« Les clients qui traitent des fluides très visqueux demandent parfois un échangeur thermique tubulaire pour la simple raison qu'il existe une croyance répandue selon laquelle les fluides visqueux doivent être traités dans des tubes. Dans certains cas, je leur dis que ce n'est probablement pas la meilleure idée, et qu'ils devraient plutôt acheter un échangeur thermique à plaques, ou une combinaison de plaques et de tubes », explique Kristensson.
En effet, par rapport à un tube, l'efficacité élevée du transfert de chaleur dans l'échangeur thermique à plaques facilite le transfert de chaleur d'un côté à l'autre. Cela est particulièrement flagrant lors du traitement de fluides visqueux.
Un autre aspect crucial est le coût. Les échangeurs thermiques peuvent être gourmands en énergie, et les coûts en électricité sur la durée de vie de l'équipement sont généralement beaucoup plus élevés que le coût d'investissement. Il est donc judicieux de trouver un échangeur thermique qui réponde aux besoins de votre produit tout en étant économe en énergie.
Le fait de se concentrer sur le coût total de possession pendant la durée de vie de l'échangeur thermique, plutôt que sur le coût d'investissement initial, peut vous faire économiser beaucoup d'argent. En général, il est rentable d'investir un peu plus dans le matériel pour réduire le coût total de possession. Il est judicieux de regarder au-delà de l'année financière en cours et de mesurer le coût total de fonctionnement de votre échangeur thermique sur trois ou quatre ans.
L'investissement dans un échangeur thermique économe en énergie, plutôt que dans le modèle le moins cher, est très rapidement rentabilisé ; dans de nombreux cas, en moins d'un an.
« Si, comme beaucoup de producteurs aujourd'hui, vous disposez d'une grande capacité et de longues heures de fonctionnement, alors il vaut vraiment la peine d'avoir un coût d'investissement initial plus élevé, mais un coût total de possession plus faible », déclare Inge Kristensson.
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