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Échangeur thermique à coquille et à tube QVF® SUPRA

- Côté moyen résistant à la corrosion - côté service jusqu'à 6 barg -
- Les deux côtés résistants à la corrosion jusqu'à 3 barg -
- Convient à une production pharmaceutique -
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QVF® SUPRA shell and tube heat exchangers
Les grandes surfaces de transfert de chaleur et les coefficients de transfert de chaleur élevés des échangeurs thermiques à coquille et à tube permettent le transfert de plus grandes quantités de chaleur qu'avec les échangeurs thermiques de type à serpentin

POINTS FORTS

  • Les deux côtés respectifs des tubes et la coquille résistants à la corrosion
  • Résistant à la pression (côté moyen ou de service) jusqu'à +6 barg
  • Convient à des produits pharmaceutiques


Les échangeurs thermiques à coquille et à tube QVF SUPRA sont disponibles avec des

  • diamètres nominaux de DN80 à DN300
  • surfaces d'échange de chaleur de 0,3m² à 27m²
  • tubes fabriqués en verre de borosilicate 3.3 ou SiC
  • coquilles fabriqués en verre de borosilicate 3.3, acier émaillé ou acier inoxydable
  • chapeaux fabriqués en verre de borosilicate 3.3, acier émaillé ou acier inoxydable

Les modèles standard des échangeurs thermiques à coquille et à tube QVF SUPRA sont conçus pour la condensation et le mélange des substances hautement corrosives entre

  • -20 et 150°C 
  • -1 bis +6 barg

Pour d'autres paramètres de procédé, nous offrons des solutions d'ingénierie personnalisées. Veuillez communiquer avec nous pour plus de détails.

Échangeur de chaleur à coquille et à tube QVF de type 1 universel pour un transfert de chaleur liquide/liquide dans une unité d'extraction.

CONCEPT

  • Matériaux résistants à la corrosion et à la diffusion
  • Pour des pressions jusqu'à +6 barg
  • Design modulaire qui satisfait une large gamme de procédés de transfert de chaleur
  • Un diamètre de tube pour toutes les versions
  • Une fixation de tube pour toutes les versions
  • Une plaque de tube en PTFE pour toutes les versions du même diamètre nominal
  • Certificats matériel de la FDA pour les composants qui sont en contact direct avec le produit.
  • Prévention de la contamination-croisée au moyen d'une chambre intermédiaire optionnelle qui peut être drainée séparément

VOS AVANTAGES

  • Matériaux inertes convenant aux procédés hautement corrosifs et des produits ultra-purs
  • Matériaux résistant à la diffusion pour un temps de fonctionnement prolongé
  • Surfaces inertes lisses pour des intervalles prolongés entre les entretiens
  • Stockage minime de pièces de rechange grâce au design modulaire
  • Construction et design excellents pour un fonctionnement fiable et un entretien facile
  • Conforme aux normes Européennes et aux autres normes de sécurité internationales
  • Design optimisé de l'appareil basé sur une expérience extensive dans la fabrication d'unités

APPLICATION

  • W1: Condensation – résistant à la corrosion sur un côté
  • W2: Transfert de chaleur – les deux côtés sont résistants à la corrosion
  • W3: Refroidissement – résistant à la corrosion sur un côté

Les échangeurs thermiques  à coquille et à tube QVF SUPRA en verre borosilicate 3.3 ou des tubes en SiC sont résistants à la corrosion et peuvent donc être utilisés pour une grande fourchette d'étapes de traitement. L'exemple suivant montre une unité de concentration d'acide sulfurique simplifiée pour illustrer ceci :

Organigramme d'une unité de concentration d'acide sulfurique QVF avec les échangeurs thermiques  à coquille et à tube QVF

  • W1: Condensation – résistant à la corrosion sur un côté
  • W2: Transfert de chaleur – les deux côtés sont résistants à la corrosion
  • W3: Refroidissement – résistant à la corrosion sur un côté

ÉCHANGEUR DE CHALEUR À COQUILLE ET À TUBE UNIVERSEL – TYPE 1

Tube et coquille résistants à la corrosion - tube résistant jusqu'à +3 barg


L'échangeur thermique à coquille et à tube de type 1 est résistant à la corrosion sur les deux côtés. Au niveau des tubes et des chapeaux, la pression maximale permise est de +3 barg, quel que soit la taille du chapeau en verre. Au niveau de la coquille, la pression maximale permise dépend du calibre du diamètre de la coquille en verre et elle est limitée à un max. de +2 barg. Cet échangeur thermique en PED peut être utilisé pour les applications suivantes - condensation dans la coquille, récupération de la chaleur et refroidissement dans la coquille et/ou les tubes. Avec les chapeaux appropriés, on peut également le faire fonctionner comme un absorbeur ou évaporateur à film tombant. L'échangeur thermique à coquille et à tube convient à une installation verticale ou horizontale. Pour l'entretien, il peut être complètement vidé.

Échangeur de chaleur à coquille et à tube universel – Type 1

TUBE DE TRANSFERT DE CHALEUR

Matériaux résistants à la corrosion et à la diffusion
 

La chaleur est transférée à travers les parois des tubes. Le SiC a une conductivité thermique significativement plus élevée que le verre borosilicate 3.3. Dans des applications pratiques, et selon les conditions réelles du procédé, les échangeurs thermiques à coquille et à tube en SiC obtiennent ainsi des coefficients de transfert de chaleur qui sont de 2 à 4 fois supérieurs que les échangeurs thermiques à coquille et à tube fabriqués en verre borosilicate 3.3. Pour le dimensionnement de l'unité, le choix du matériau du tube (SiC ou verre borosilicate 3.3) est donc un facteur important. Les échangeurs thermiques à coquille et à tube en SiC ont tendance à avoir un design plus compact borosilicate 3.3, mais les coûts sont beaucoup plus élevés. Les tubes en SiC et en verre borosilicate 3.3 utilisés dans tous les échangeurs thermiques ont le même diamètre. Les tubes en verre peuvent supporter 6 barg, alors que les tubes en SiC sont conçus pour des pressions jusqu'à 180 barg.

Heat transfer coefficient for shell&tube heat exchangers

PLAQUE DE TUBE

Plaque de tube en PTFE standardisé pour tous les échangeurs thermiques à coquille et à tube QVF SUPRA ayant le même diamètre nominal.
 

Les plaques de tube qui étanchéifient les tubes de transfert de chaleur sont fabriqués en PTFE pur dont le matériau est certifié par la FDA. Les joints entre les plaques de tube et la coquille aussi bien que le chapeau sont composés de bagues en silicone remplaçables revêtues de FEP placées dans un évidement dans la plaque de tube. Dans les échangeurs thermiques verticaux, la coquille peut être vidée à travers la plaque de tube en PTFE. La plaque de tube en PTFE est muni d'une bague en acier et peut supporter des pressions différentielles jusqu'à 4 bars à des températures qui dépassent largement 150 °C. Étant donné qu'il existe qu'un type de plaque de tube par diamètre nominal qui va sur tous les échangeurs de chaleur, le stockage des pièces de rechange est rationalisé.

FIXATION DU TUBE

Fixation en une seule pièce pour une installation facile

 

La fixation du tube fabriquée en PTFE avec les matériaux certifiés par la FDA peut être utilisée sur tous les éhangeurs thermiques à coquille et à tube QVF SUPRA, quel que soit le matériau ou la taille du tube. Composée en seule pièce, et faisant saillie de la plaque de tube, elle peut facilement être resserrée et remplacée. Les opérateurs peuvent donc remplacer les tubes individuels sans avoir à ouvrir les joints des tubes adjacents.

Fixation de tube en PTFE en une seule pièce

CHAPEAU

Chapeau en verre résistant à la corrosion jusqu'à 3 barg


Les chapeaux en verre sont fabriqués en verre borosilicate 3.3 pour s'assurer que le côté tube de l'échangeur thermique échangeur thermique soit totalement résistant à la corrosion. Les chapeaux en verre de toutes les tailles satisfont les exigences PED et sont dimensionnés pour 3 barg. Des segments en PTFE optionnels dans les chapeaux permettent un flux de service à 3 canaux à travers les tubes.

COQUILLE

Coquille en verre résistant à la corrosion
 

La coquille de l'échangeur thermique est fabrique en verre borosilicate 3.3. La pression maximale permise selon PED est au maximum +2 barg, en fonction du diamètre nominal. Les cols de la coquille sont dimensionnés et positionnés selon les exigences réelles de l'application.

ÉCHANGEUR DE CHALEUR À COQUILLE ET À TUBE UNIVERSEL GMP – TYPE 5

Tube et coquille résistants à la corrosion - tube résistant jusqu'à 3 barg

 

L'échangeur thermique à tube et à coquille universel GMP de type 5 GMP est basé sur l'échangeur thermique de type 1, au moyen de quoi chaque plaque de tube est muni d'une chambre intermédiaire fabriquée en borosilicate 3.3 et un deuxième plaque de tube. La chambre intermédiaire est conçue pour récolter tout liquide qui pourrait s'échapper, par fuite, afin de l'empêcher de contaminer l'autre milieu. Ceci élimine ainsi toute contamination croisée entre les deux milieux. Pour des applications et des conditions de fonctionnement, voir le type 1.

Échangeur de chaleur à coquille et à tube universel GMP – Type 5

VERSIONS AVEC DES COMPOSANTS EN ACIER INOXYDABLE

Résistant à la corrosion sur une face
 

L'échangeur thermique à tube et à coquille QVF SUPRA est disponible en diverses versions qui sont optimisées pour des applications spécifiques. Les tubes, les plaques de tube en PTFE, les fixations du tube, les coquilles en verre et les chapeaux en verre sont les mêmes que dans le type 1. S'il existe un risque de corrosion sur la face de service, il est possible d'utiliser des composants en acier inoxydables.

CONDENSATUER – TYPE 2

Résistant à la corrosion sur le côté de la coquille – le côté de service avec le chapeau en acier inoxydable et une connexion DIN ou ANSI

 

Les échangeurs thermiques de Type 2 avec un côté moyen résistant à la corrosion ont le même design que le type 1, les échangeurs thermiques à tube et à coquille universels, mais comportent des chapeaux en acier inoxydables avec des brides de connexion selon les normes DIN/ANSI à la place des chapeaux en verre. Les brides permettent d'avoir des connexions plus compactes aux lignes de milieu d'entretien, lorsque les conditions de fonctionnement restent les mêmes. Le milieu d'entretien est alimenté à travers les chapeaux et s'écoule à travers les tubes. Étant donné que le côté de la coquille de l'échangeur thermique est résistant à la corrosion, cette version est généralement utilisée pour la condensation et le mélange des liquides corrosifs.

 

Échangeur thermique avec un côté de la coquille résistante à la corrosion - Type 2

VERSION AVEC UNE PLAQUE DE RENFORCEMENT

La plaque en acier inoxydable permet d'avoir des pressions plus élevées du côté de l'utilisation

Si la corrosion n'est pas un problème du côté de service, des plaques de renforcement en acier inoxydable peuvent être installés sorte que la pression du milieu de service puisse être augmentée de +3 à +6 barg. La plaque de renforcement est fixée avec des boulons chemisés en PTFE au chapeau ou la face d'utilisation de la coquille de la plaque en PTFE standardisée. En fonction du diamètre nominal, les boulons remplacent 1, 2 ou 3 tubes de transfert de chaleur.

 

La plaque de tube en PTFE avec une plaque de renforcement en acier inoxydable au niveau du chapeau/ du tube/du côté d'utilisation

CONDENSATEUR RENFORCÉ – TYPE 3

Résistant à la corrosion de la face d'utilisation de la coquille – résistant à la pression du côté d'utilisation jusqu'à 6 barg
 


Diagramme de l'échangeur thermique de type 3 avec une face d'utilisation résistante à la pression
L'échangeur thermique de type 3 avec une face d'utilisation résistance à la pression est basé sur le condensateur de type 2, avec une plaque de renforcement ajoutée du côté du chapeau, qui permet d'avoir des pressions du côté de service de +6 barg.

Échangeur de chaleur avec résistance à la pression augmentée sur le côté service / côté tube - Type 3

ÉVAPORATEUR RENFORCÉ – TYPE 4

Résistant à la corrosion de la face du tube – résistant à la pression du côté de service jusqu'à 6 barg
 

L'échangeur de chaleur de type 4 avec une coquille résistante à la pression sur le côté service est une variation de l'échangeur thermique de type 1, au moyen de quoi la coquille en verre est remplacée par une coquille est acier inoxydable et une plaque de renforcement également fabriquée en acier inoxydable est visée à la plaque de tube du côté de la coquille. Les lignes du milieu de service sont liées à la coquille, qui peut supporter des pressions jusqu'à 6 barg. Le type standard convient particulièrement pour les applications dans lesquelles un milieu corrosif à une faible température doit être rapidement refroidi. Avec des chapeaux modifiés, il peut également être utilisé pour la condensation en tube, comme un appareil à film tombant ou comme un évaporateur.
 

Échangeur de chaleur avec résistance à la pression augmentée sur la coquille/côté service - Type 4

CONDENSATEUR GMP RENFORCÉ – TYPE 6

Résistant à la corrosion de la face d'utilisation de la coquille – résistant à la pression du côté service jusqu'à 6 barg
 

La coquille GMP résistante à la pression de type type 6 et l'échangeur thermique en tube comporte une chambre intermédiaire et une plaque de tube avec une plaque renforcée, qui permet d'avoir des pressions côté service dans les tubes jusqu'à 6 barg. Étant donné que la plaque de tube en PTFE est pressée contre la plaque de renforcement dans la chambre intermédiaire, on n'a pas besoin de boulons chemisés en PTFE pour fixer la plaque de renforcement. Ce qui veut dire que tous les trous dans la plaque de tube en PTFE peuvent être utilisés pour les tubes de transfert de chaleur.

Coquille GMP et tube échangeur thermique résistants à la pression du côté service - Type 6

COQUILLE UNIVERSELLE ET TUBE ÉCHANGEUR THERMIQUE RENFORCÉS – TYPE 7

Un côté résistant à la corrosion – résistant à la pression du côté service et moyen jusqu'à 6 barg
 

Le côté moyen de l'échangeur thermique de type 7 est résistant à la corrosion et conçu pour des pressions jusqu'à 6 barg à la fois du côté moyen et de service. Ce type est disponible avec des composants émaillés remplaçant le chapeau en verre ou la coquille en verre (selon les besoins). La plaque de tube en PTFE est munie d'une plaque de renforcement du côté service.

L'échangeur thermique ayant les deux côtés résistant à la pression jusqu'à 6 barg et la version illustrée est résistante à la corrosion du côté de la coquille - Type 7.

APERÇU GÉNÉRAL DES TYPES

Le tableau suivant présente un aperçu général des diverses versions de la coquille QVF standard et de l'échangeur thermique.

Overview type of shelll&tubes heat exchangers

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APPLICATIONS D'ÉCHANTILLON

W1:
CW côté tube, côté coquille résistant à la corrosion =>
P(KW) <+3 barg sans S-Platte: Typ 1, 2 (coquille en verre)
P(KW) >+3 barg avec S-Platte: Typ 3 (coquille en verre)

W2:
les deux côtés résistants à la corrosion =>
P < 3 barg sans S-Platte: Type1

W3:
CW côté tube, côté coquille résistant à la corrosion=>
P(KW) < +3 barg sans S-Platte :Typ1 (coquille en verre)
P(KW) > +3 barg avec S-Platte : Type 7 (coquille émaillée
CW côté tube, côté coquille résistant à la corrosion =>
P(KW) < +1/2 barg sans S-Platte : Type 1 (coquille en verre)
P(KW) > +1/2 barg avec S-Platte : Type 4 (coquille en verre)

Les types d'échangeurs thermiques qui conviennent à une utilisation dans l'unité de concentration d'acide sulfurique précédemment décrite sont donnés ci-dessus. Nous nous ferons un plaisir de concevoir des échangeurs thermiques qui satisfont les exigences de votre procédé.

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EXEMPLES

Unité de désalcoolisation du vin avec deux évaporateurs à film tombant basé sur le type 1.

Coquille et échangeur thermique QVF de type 2 avec des tubes en SiC pour la condensation des distillats contenant de l'acide sulfurique ou chlorique.

Échangeur thermique à coquille et à tube QVF de type 1 universel pour un transfert de chaleur liquide/liquide dans une unité d'extraction.

Coquille universelle et échangeur thermique QVF de type 4 agissant comme absorbant à film tombant dans une unité utilisée pour la production de l'acide chlorhydrique concentrée.

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