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Impression 3D d'un échangeur de chaleurs métallique sans contrainte de fabrication

Datum 09 Oktober 2015 von Aurélien S

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Bonjour à tous,

Un sujet bien intérréssant, c'est Autodesk, mais tout de même :

Ils font la présentation des nouvelles générations d'impression 3D métallique en aluminium.

Via ce procédé, ils arrivent à concevoir un échangeur de chaleurs ultra optimisé au niveau de la matière et des flux :

http://www.withinlab.com/case-studies/new_index11.php

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von Aurélien S | 7311 point(s)

Un échangeur à plaques va être constitué d'un assemblage de plaques usinés ou formées. Elles sont mises les unes derrière les autres puis assemblées via un moyen mécanique (serrage) ou soudées entre elles.
Un échangeur à ondes est constitué de 3 principaux composants : les ondes (du feuillard formé en ondulation), les barres et les tôles de séparation. Imagines un mille-feuille constitué d'une tôle puis dessus des ondes avec des barres sur les côtés puis une autre tôle par dessus : ceci forme un passage. Maintenant, tu dupliques ce passage par 150 sur la hauteur et tu brases le tout dans un four à vide. Je viens de te décrire un échangeur très simple. En fonction de la combinaison des formes d'ondes, de leurs hauteurs, épaisseurs et longueur, on va réussir à obtenir plus ou moins de perte de charges, ou plus de vitesse de passage du fluide,....

Un échangeur de chaleur à ondes sert à utiliser les changements de phases des fluides avec les 3 états de la matière : Si on veut séparer différents constituant de l'air par exemple, un des constituants de ce gaz va se vaporiser à une température différente que celles des autres constituants. En se vaporisant, ce gaz va pouvoir être extrait d'un côté alors que les autres seront encore à l'état liquide (comme les alambiques ;) )

Bon je me doute que mon explication n'est pas la plus simple donc pour comprendre plus facilement :
http://cryogenics-energy.fivesgroup.com/fr/equipement/echangeurs-de-chal...

von Benoit.LF | 32244 point(s)

Aurélien, c'est quoi la différence entre un échangeur à plaques et un échangeur à ondes ?

von Aurélien S | 7311 point(s)

Ah content que ce sujet vous intéresse :) !
Autodesk n'a pas vraiment donné plus d'explications que celles sur le lien de l'article mais en analysant l'échangeur on peut apercevoir 2 passages de fluides différents.
En connaissant les moyens actuels d'impression, cela doit être un petit échangeur du genre "il fonctionne mal ? Hop poubelle et on le change" contrairement à tes interventions de maintenance @gt22.
Du coup pour le moment le marché est assez limité. L'objectif pourrait être la baisse du coût de matière et de poids pour une utilisation très spécifique (aéronautique ?) car le coûts d'impression doit être encore bien supérieur à celui des plaques traditionnelles.

Pour faire une autre ouverture sur les échangeurs et le pourquoi je m'y intéresse : Je suis dans une entreprise qui fabrique des échangeurs de chaleurs à plaques et ondes brasées :
Des gros échangeurs de 10 tonnes assemblés ensembles où il y a jusqu'à 25 fluides différents et des températures allant de -200° à +65° :)

Dommage qu'on ne puisse pas mettre d'image dans les réponses de groupe...

von gt22 | 201509 point(s)

aucune offense loin de la ;-) mon cher @ Benoit
j'aimerai simplement un visuel des flux et
connaitre le type ou les types de flux
du
eau/eau
air/eau
air/air
je ne trouve pas d'info la dessus
ce n'est que de la curiosite

je me bidonne ;-)

von Benoit.LF | 32244 point(s)

Excuse-moi de t'avoir offensé au grand @gt22 :-)
Je connais qu'un peu ces produits du point de vue fabrication, pas utilisation. Et ceux que je connais sont entièrement soudés, pas démontables. Et quand je vois l'image, ça me fait penser à ceux-là. Je suis d'accord qu'en l'état, il en manque un bout. Attendons l'avis de l'initiateur de la conversation, peut-être qu'il en sait plus.
:-)

von gt22 | 201509 point(s)

@ Benoit
un échangeur a plaques je sais très bien comment ça marche et
j'en ai monter démonter agrandis réparer mis en route optimise
puisque le plus grand Default de ce type de produit est de faire en sorte que les pression primaires et secondaires soit relativement identique
si le delta est important
il y a forcement gonflage des plaques subissant la pression sup
donc risque de fuite sur le pourtour des plaques puisque glissement des plaques pour gérer ce problème
on a du poser des bouts de joint dans certains canaux des plaques du circuit basse pression
donc aussi de part ce fait limiter aussi l’échange thermique donc augmenter le nombre de plaques
l’avantage de ce type de produit une fois que tu as un châssis
tu peux augmenter la puissance en rajoutant des plaques
le nettoyage de ces dites plaques est aussi aise puisque facilement démontable
il existe selon les fournisseur des plaques de diverse matière pour les liquides corrosif
mais la dans le produit ci dessus montrer en impression 3 D
je ne comprends pas comment il fonctionne et le lien ne me donne aucune info pour ma compréhension du système
je dois être un peu bête ou complètement idiot ;-(
voila @+ ;-)

von Benoit.LF | 32244 point(s)

En tout cas moi ça me fait penser à un échangeur à plaques, qui serait du coup monobloc.
Une vidéo plutôt claire de comment ça fonctionne : https://youtu.be/Jv5p7o-7Pms
L'avantage de ces système est leur compacité pour des surfaces d'échanges thermiques énormes. Dans les versions classiques, certains sont démontables donc nettoyables et facile à vivre en maintenance.
Ça peut être utilisé dans les bâtiments, dans l'industrie agro-alimentaire et dans l'énergie.

von Bart☺ | 82323 point(s)

Alors là, je sais même pas à quoi ça sert ^^

Mais c'est beau

von gt22 | 201509 point(s)

moi j'aurais bien aime voir le visuel des flux et la simulation etc c'est mon cote thermicien qui parle
je ne comprends pas bien le fonctionnement de la chose

von Benoit.LF | 32244 point(s)

Ça a l'air pas mal.
Toi qui est dans le milieu, tu crois que ça pourrait concerner la fabrication de certains échangeurs à plaques ?

Impression 3D d'un échangeur de chaleurs métallique sans contrainte de fabrication