Étude expérimentale et numérique de l'encrassement particulaire des échangeurs de chaleur à plaques en phase liquide : influence de la vitesse d'écoulement

• Auteur / Autrice : Gaëtan Bigoin
• Direction : Jean-Michel Grillot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Grenoble INPG

Mots clés

Mots clés libres

Sciences et techniques

Energie

Sciences et techniques

Genie chimique

Echangeur chaleur

Echangeur plaque

Encrassement

Prevention

Simulation numerique

Etude experimentale

Résumé

Les echangeurs de chaleur a plaques ont l'avantage de presenter une grande compacite et un coefficient de transfert eleve. Mais, du fait de leur grande efficacite, il apparait qu'un encrassement meme minime peut avoir des repercussions importantes sur leurs performances. La vitesse d'ecoulement ayant une influence preponderante sur le depot de particules, des essais d'encrassement ont donc ete realises sur un echangeur comportant un grand nombre de canaux (120), afin de tenir compte de la distribution de debit. Les essais ont ete effectues dans differentes configurations, avec deux types de plaques corruguees (30\ et 60\) et pour plusieurs debits a l'entree ; l'analyse etant basee sur le suivi de la resistance d'encrassement et sur l'augmentation de pression relative dans les differents canaux. L'analyse experimentale a permis de mettre en evidence une evolution possible du mecanisme limitant le depot avec la vitesse : ce dernier est d'abord controle par le transport puis par l'adhesion des particules a la paroi. La simulation numerique de l'ecoulement menee en parallele a permis quant a elle, d'etudier finement l'evolution des zones de recirculation, zones preferentielles d'encrassement. Ce travail a ainsi permis de mieux apprehender les mecanismes mis en jeu et de pouvoir estimer l'importance relative de l'encrassement d'une configuration donnee a une autre.