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Les échangeurs hydrauliques

1 - Introduction

Si les composants hydrauliques ont de manière générale un très bon rendement, une fois assemblés ensemble, le rendement d’une installation hydraulique est de 70%. C’est-à-dire qu’il faudra refroidir à l’aide d’un échangeur 30% de la puissance installée.

Les circuits hydrauliques utilisent généralement de l’huile avec une viscosité de 46 Cst. La viscosité idéale pour les circuits hydrauliques est de 35 Cst , ce qui détermine une température idéale d’environ 50°. Certains circuits hydrauliques peuvent atteindre 70° en utilisant des huiles avec un indice de viscosité important (VI*).

* Indice de viscosité : Détermine la variation de la viscosité d’un fluide en fonction de la température.

Les réservoirs hydrauliques permettent de stocker et désaérer l’huile. Le pouvoir calorifique reste faible. Pour une différence de température (ΔT) de 40°, il est estimé à 280W par m² de paroi.

2 - Les principaux échangeurs

  • Les échangeurs à plaques : Le principe est de faire circuler l’huile à refroidir dans des plaques rafraichies par un circuit réfrigérant.

Echangeur à plaques

  • Les échangeurs tubulaires : Le principe est de faire circuler l’huile à refroidir dans des tubes rafraichis par un circuit réfrigérant.

Echangeur tubulaire

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Les échangeurs aéro/réfrigérants  : Le principe est de faire circuler l’huile à refroidir dans des tubes rafraichis par un circuit d’air forcé.

Aero réfrigerant

3 - Dimensionnement

Il convient de choisir l’échangeur en fonction :

  • Du type de fluide utilisé.

  • Du débit.

  • De la pression de service.

  • De la température maxi.

  • De l’environnement (atmosphère agressive).

Pour définir la puissance à dissiper, il faut prendre 30% de la puissance installée.

Par exemple : Installation avec un débit de 100 l/min / pression 200 bars

P = p*Q / 600

P = 200*100 / 600 = 33KW * 30 % = 10 KW à dissiper.

La puissance d'échange est exprimé en KW/C°

Pe = P / ∆t

Pe : Puissance d'échange en KW/C°

P : Puissance à dissiper en KW

∆t : Différence de température C°

 

 

Par exemple :

P : 10 KW à dissiper.

Δt :  30 C° : Différence entre la température ambiante et la température d’huile à refroidir.

Pe = 10/30 = 0.33 KW/C°

Comment dimensionner un échangeur hydraulique

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