I. Description Technologique

Les échangeurs coaxiaux, également désignés comme échangeurs tube-in-tube ou à tubes concentriques, sont constitués de deux tubes disposés de manière coaxiale, un tube intérieur inséré dans un tube extérieur. Un fluide circule dans le tube intérieur, tandis que le second fluide s’écoule dans l’espace annulaire formé entre les deux tubes.

Les fluides sont le plus souvent mis en œuvre en contre-courant, configuration thermiquement favorable permettant de réduire l'écart de température global entre les fluide (meilleur pincement thermique).

Dans certaines configurations spécifiques, il est possible de disposer plus de deux tubes concentriques, typiquement trois tubes, créant ainsi deux espaces annulaires distincts. Ces architectures restent toutefois marginales et sont réservées à des applications particulières (échange à trois fluides (ex: Brevet ATLANTIC), écrans thermiques, contraintes de procédé spécifiques). Au-delà de trois tubes concentriques, les contraintes de fabrication, de tenue mécanique, de dilatation thermique et de maintenance rendent ces solutions peu pertinentes industriellement, au profit de l’assemblage de modules coaxiaux simples.

Cette technologie se distingue par une architecture simple et robuste, dépourvue de plaques ou de joints intermédiaires sur la longueur active. Les assemblages sont généralement brasés ou soudés uniquement aux extrémités, ce qui limite fortement les risques de fuite et confère à l’échangeur une excellente fiabilité, y compris sous des régimes de pression et de température élevés.