Les échangeurs à calandre et à tubes sont constitués d'un certain nombre de tubes montés à l'intérieur d'une calandre. Un fluide circule à travers les tubes (côté tube) tandis que l'autre s'écoule à l'extérieur des tubes (côté calandre). Des chicanes sont utilisées côté calandre pour augmenter les turbulences, éviter la stagnation et améliorer le taux de transfert de chaleur.
Les techniques de maintenance varient en fonction du fluide utilisé dans le système. Par exemple, lorsqu'il y a de l'eau dans un système, les tâches de maintenance peuvent être différentes en fonction de la teneur en minéraux de l'eau.
L'encrassement est l'ennemi
L'encrassement est l'ennemi de nombreux échangeurs de chaleur. Si le tartre commence à recouvrir les tubes, l'efficacité de l'appareil chute considérablement. Le transfert de chaleur se détériore à mesure que l'encrassement s'aggrave. En surveillant une augmentation des chutes de pression ou une diminution des performances de l'équipement, vous pouvez détecter l'encrassement à un stade précoce.
L'encrassement peut prendre de nombreuses formes. Selon CSI Designs, « les types d'encrassement et de vieillissement les plus courants dans le traitement hygiénique se répartissent en quatre types principaux :
Incrustation:l'accumulation d'une croûte ou d'un revêtement de fluides traités, de minéraux ou d'agents de nettoyage sur la surface des pièces de l'échangeur de chaleur.
Mise à l'échelle:un type d'incrustation causée par le carbonate de calcium, le sulfate de calcium et les silicates.
Sédiment:provient des produits de corrosion, des oxydes métalliques, du limon, de l'alumine et des organismes diatomiques (microalgues) et de leurs excréments.
Croissance biologique :Les sources d’encrassement biologique comprennent les bactéries, les nématodes et les protozoaires.
ÉLIMINATION DES OBSTACLES DANS LES TUBES
Le nettoyage des tubes doit être effectué régulièrement pour garantir l'efficacité de l'appareil. En fonction des liquides utilisés dans l'échangeur de chaleur à calandre et à tubes, la fréquence de ce nettoyage peut varier.
En cas d'accumulation de boues ou d'algues, l'utilisation d'eau à haute pression pour les éliminer peut faire l'affaire (également appelée hydro-nettoyage). Pour les dépôts de boues plus importants et les accumulations plus tenaces, il peut être nécessaire d'utiliser une méthode de nettoyage mécanique.
Cela implique l'utilisation de brosses métalliques ou de grattoirs. Vous pouvez envisager le « rodage » comme forme de nettoyage sur les petits échangeurs de chaleur. Lorsque vous utilisez une méthode de nettoyage mécanique, vous devez faire attention à ne pas endommager les tubes en exerçant une force excessive.
Enfin, si les dépôts sont tenaces, utilisez des détergents ou des nettoyants chimiques. Lorsque vous utilisez des produits chimiques, il est important de vous assurer que le produit chimique est compatible avec les tubes qu'il nettoie.
L'INSPECTION VISUELLE
Après avoir nettoyé les tubes, inspectez visuellement le système pour détecter des signes de fuites, de fissures ou de corrosion. L'utilisation d'un colorant est un moyen courant de repérer les fuites dans le système. Vous pouvez également repérer les fuites en pressurisant le côté coque du système. Cela poussera l'air à travers les tubes où les fuites sont présentes.
Si des anodes sacrificielles sont utilisées, assurez-vous d'inspecter également ces plaques lors de l'inspection visuelle. En règle générale, si plus de 50 % de la plaque est rongée, vous devez la remplacer.
RÉPARATION DES FUITES
Les fuites peuvent survenir pour plusieurs raisons et peuvent entraîner une contamination croisée des fluides. La fatigue thermique est souvent la cause et le résultat d'un différentiel de température extrême dans la calandre et les tubes. Vous trouverez ci-dessous quelques méthodes permettant de réparer les fuites dans les échangeurs de chaleur à calandre et à tubes.
RÉPARATION DE TUBES ET DE PLAQUES TUBULAIRES
Lorsque le joint du tube sur la plaque tubulaire se détache, vous pouvez commencer par essayer de réenrouler le tube. Si cela n'est pas possible en raison des limites de dilatation, il peut être nécessaire de faire des bourrelets ou de souder. Si des fuites sont détectées sur la plaque tubulaire elle-même, il faut généralement souder pour résoudre le problème.
TUBES DE BOUCHAGE
En bouchant un tube, vous pouvez empêcher la fuite d'affecter le reste du système. Cela modifie cependant le débit global et diminue l'efficacité du système. Cela peut être une bonne solution temporaire, mais vous devez toujours essayer de limiter l'utilisation de bouchons dans votre système.
REMONTAGE DE TUBES
Au fur et à mesure que les tubes vieillissent, il peut être judicieux de les remplacer par des neufs. Cela nécessitera cependant que l'appareil soit hors service pendant une période prolongée.
Liste de contrôle de maintenance des échangeurs de chaleur à calandre et à tubes
1. Dépressuriser l'unité
2. Nettoyage des collecteurs et raclage des plaques tubulaires
3. Débarrassez les tubes de tout blocage (cela peut également impliquer l'utilisation d'acides, d'eau à haute pression, de tiges de forage, de grattoirs, de nettoyants à calcite ou de détartrants)
4. Vérifiez visuellement les fuites
5. Remplacer les joints
6. Vérifiez la précision du manomètre et du thermomètre
7. Vérifiez et nettoyez les crépines si elles sont présentes.
8. Vérifier le bon fonctionnement des dispositifs de sécurité
9. Nettoyez les surfaces extérieures selon les besoins
10. Vérifiez le fonctionnement du réservoir de puisard
11. Serrez toutes les connexions mécaniques aux couples recommandés
