Les échangeurs à circuits imprimés (PCHE - Printed Circuit Heat Exchanger) constituent l’une des technologies d’échangeurs compacts les plus avancées actuellement disponibles. Historiquement, le concept de PCHE est généralement rattaché à des travaux conduits au début des années 1980 à l’Université de Sydney (Australie), visant à développer des échangeurs extrêmement compacts et capables d’opérer sous pressions et températures très élevées. Cette technologie a ensuite été industrialisée et commercialisée à partir de 1985 par Heatric, initialement en Australie, avant que l’activité ne se structure durablement au Royaume-Uni autour de la fabrication et du déploiement industriel des PCHE. Elle s’est progressivement diffusée dans les secteurs de l’énergie, du pétrole & gaz, de la cryogénie et plus récemment de l’hydrogène et des cycles thermodynamiques avancés (CO₂ supercritique).

 

 

I. Description Technologique

 

Un échangeur PCHE est un échangeur tout soudé, constitué d’un empilement de plaques métalliques planes, dans lesquelles sont gravés des micro-canaux par procédé photochimique (chemical etching).

 

 

II. Principe de construction général

 

Le cœur d’un PCHE repose sur trois étapes structurantes :

 

 

III. Circulation des fluides

 

La circulation des fluides s’effectue dans des micro-canaux parallèles de forme semi cylindrique, de diamètre hydraulique typiquement compris entre 0,5 et 5 mm.

 

 

IV. Conception des canaux et intensification des échanges

 

L’un des atouts majeurs des PCHE réside dans la liberté quasi totale de conception des canaux, permise par la gravure chimique.

 

Paramètres de conception clés :

 

V. Domaines d’utilisation privilégiés

 

Fluides utilisés :

 

VI. Fabrication

 

La fabrication d’un PCHE est l’une des plus complexes parmi toutes les technologies d’échangeurs à plaques.

 

 

VII. Exploitation et maintenance

 

Comportement à l’encrassement

 

VIII. Performances et domaine de fonctionnement

 

 

IX. Synthèse

 

L’échangeur à circuits imprimés représente :

 

X. Quelques fabricants