Le choix de l'épaisseur des plaques d'échangeur de chaleur est principalement déterminé par des facteurs tels que la pression de fonctionnement, la température de conception et le caractère corrosif du fluide.
Pression de fonctionnement
Le principal facteur déterminant pour l’épaisseur des plaques d’échangeur thermique à plaques est la pression de fonctionnement. Sous des pressions de fonctionnement normales (généralement ne dépassant pas 1,0 MPa), l'épaisseur de la plaque est généralement de 0,5 mm. En effet, dans cette plage de pression, les plaques de 0,5 mm offrent une résistance suffisante pour empêcher la déformation et les fuites dues à une pression excessive. Cependant, lorsque la pression de fonctionnement dépasse 1,0 MPa, des plaques plus épaisses, telles que 0,6 mm, sont généralement sélectionnées pour garantir un fonctionnement stable de l'échangeur thermique. Dans des conditions de pression extrêmement élevées, des plaques encore plus épaisses peuvent être nécessaires pour résister à la pression, mais cela augmentera d'autant les coûts de fabrication.
Température de conception
La température de conception est également un facteur important à prendre en compte lors du choix de l'épaisseur de la plaque. La température de conception des échangeurs de chaleur à plaques ne dépasse généralement pas 150 degrés. Lorsque la température est trop élevée, les plaques peuvent se déformer sous l’effet des contraintes thermiques, voire entraîner des fuites. Par conséquent, dans des conditions de haute-température et de haute-pression, des échangeurs de chaleur entièrement soudés résistants aux températures et pressions élevées sont généralement sélectionnés, avec des épaisseurs de plaques atteignant 1 mm. Les plaques de cette épaisseur peuvent mieux résister aux contraintes thermiques provoquées par les températures élevées, garantissant ainsi un fonctionnement stable de l'échangeur de chaleur.
Corrosivité du milieu
La corrosivité du milieu affecte également de manière significative le choix de l’épaisseur des plaques. Dans des conditions normales d'eau-eau, d'huile-eau et de vapeur-eau, une épaisseur de plaque de 0,5 mm est généralement choisie car cette épaisseur répond aux exigences de résistance tout en facilitant également le transfert de chaleur. Cependant, en présence d'acides forts, d'alcalis forts ou de milieux hautement corrosifs, des plaques plus épaisses, telles que 0,6 mm ou 0,7 mm, sont généralement sélectionnées pour prolonger la durée de vie de l'échangeur thermique et empêcher la perforation par corrosion des plaques. Les plaques de cette épaisseur offrent une meilleure résistance aux milieux corrosifs, améliorant ainsi la durabilité de l'échangeur thermique.
