Échangeurs thermiques à surface raclée

Qu’est-ce qu’un échangeur de chaleur à surface raclée ?

Les échangeurs thermiques à surface raclée sont constitués par une double enveloppe cylindrique et un agitateur à pales situé dans la partie tubulaire centrale. L’échange thermique a lieu entre un fluide caloporteur chaud ou froid dans l’enveloppe extérieure et un produit dans la partie centrale. Les pales de l’agitateur viennent racler la paroi intérieure en contact avec le produit. Ce type d’échangeur est adapté aux produits visqueux, à fort taux d’encrassement ou contenant des morceaux collants. L’agitateur peut être à mouvement rotatif ou longitudinal. Il est généralement actionné grâce à un vérin hydraulique dans le deuxième cas.

Les principaux avantages de l’agitation et du raclage sont les suivants :

• paroi intérieure propre grâce au raclage continu ;
• efficacité thermique, élimination de la couche de faible conductivité adhérant à la paroi ;
• préservation des qualités des produits, prévention des brûlures ou congélations localisées ;
• efficacité du mélange renforcée ;
• réduction de la perte de charge dans l’échangeur.

Types d’échangeurs à surface raclée et applications

Les échangeurs à surface raclée existent en configuration horizontale ou verticale. Le tube central peut être concentrique (arbre d’agitation au centre du tube, paroi d’épaisseur constante), excentrique (arbre d’agitation décalé par rapport au centre du tube, paroi d’épaisseur variable), ou ovale.

Les tubes excentriques sont adaptés aux produits sensiblement visqueux. Ils introduisent une variabilité des échanges thermiques, supérieurs là où la paroi est la plus fine. La rotation de masse du produit et les charges thermiques mécaniques sont réduites, le mélange et l’efficacité thermique sont favorisés.

Les tubes de forme ovale ont des performances encore supérieures et sont adaptés aux produits très visqueux, collants ou encrassants. Ils présentent en outre l’avantage d’équilibrer les forces internes en empêchant toute déviation de l’arbre.

Les racleurs peuvent être en inox (316), cuivre ou plastique hautement résistant à la chaleur (PEEK). L’échangeur de chaleur à raclage vertical « Terlotherm » utilise une entrée tangentielle et un espace de mélange pour maintenir la qualité du produit.

Les échangeurs de chaleur à surface raclée sont largement utilisés dans les industries pharmaceutique, cosmétique et alimentaire. Ils interviennent dans des processus de chauffage, refroidissement, pasteurisation, stérilisation, cristallisation, gélatinisation, congélation, évaporation, etc. On les utilise, entre autres, pour la production de sauces, aliments pour bébés, produits laitiers, concentrés, chocolat, margarine, beurre pâtissier, caramel, soupes et gélatine.

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