Par le passé, le laboratoire CEA/GRETh a beaucoup travaillé sur la problématique de l’encrassement ou filtration, en phase liquide ou gazeuse, avec comme application les échangeurs de chaleur. Dans ce cadre, de nombreux moyens d’essais ont été mis en place, permettant de tester des échangeurs dans des conditions d’encrassement représentatives de cas industriels, sur des durées significatives (de quelques heures à 1 mois). Ces moyens d'essais ont permis de mener à bien des recherches de caractérisation et d'analyse des phénomènes d'encrassement dans différents domaines.
Dans le domaine d’encrassement des échangeurs à plaques, on peut citer :
- Grillot (1989) : Analyse expérimentale de l’encrassement en phase gazeuse dans des échangeurs à plaques et joints. Ce travail a permis de mettre en évidence les liens entre la dynamique de l’écoulement et les mécanismes de dépôts. De cette étude a découlé des corrélations thermo-hydrauliques utilisées encore actuellement dans le Manuel Technique du GRETh et un brevet (n° 93 15816).
- Grandgeorge (1995) : Etude de l’encrassement en phase liquide d’échangeurs à plaques et joints. Ce travail a permis d’établir des corrélations utiles pour ces appareils et de mieux comprendre les mécanismes régissant le dépôt des particules, notamment au niveau de l’adhésion.
- Bigoin (2000) : Effet de l’encrassement sur la distribution inter-plaques d’échangeurs à plaques et joints. Des corrélations intégrant le phénomène d’encrassement ont été établies et une modélisation numérique originale a été développée.
Les compétences du GRETh en matière d’encrassement des échangeurs à plaques et d’échangeurs à surface structurée ont également été enrichies par la participation à des programmes Européens où d'autres thèmes ont été traités par d'autres équipes de recherche :
- Agroalimentaire : DANONE, INRA...
- Chimie industrielle : BASF…
- Sucrerie :
Produits pétroliers :
Ainsi, pendant les dix dernières années, de nombreux travaux ont été réalisés et ils doivent permettre, d’une part, une meilleure compréhension des phénomènes physiques liés à l’encrassement et, d’autre part, une meilleure prise en compte de ces phénomènes au niveau du dimensionnement ou du fonctionnement des échangeurs à plaques.
Ce document repose d’une part sur le document intitulé « Encrassement dans les échangeurs – Description – Prévention – Remèdes » réalisé par le GRETh en 1986 et édité chez Lavoisier, et d’autre part sur des travaux plus récents (thèses au GRETh, programmes Européens, bibliographie ouverte).
Ce document n’a pas la prétention de vouloir traiter la problématique de l’encrassement au sein des échangeurs de chaleur de manière exhaustive, mais de donner aux lecteurs des éléments de compréhension et de dimensionnement utiles.
