Heat Exchanger Design
NeoTherm Consulting supports you throughout the various phases of your heat exchanger project with the following offers :
Pre-sizing and Sizing
- Checking and analyzing the specifications
- Proposal of appropriate technological solutions (tubes, plates, shells, etc.)
- Thermal sizing of heat exchangers / Creation of rough drawings
- Simulation under different conditions and sensitivity study
- Technical and economic feasibility study, with cost estimatation
- Identify manufacturers and put them in touch with industrial partners
Simulation and Performance Analysis
- Verification of existing sizing in the event of a change of operation
- Comparison of performance results
- Adjustment of calculation models (model/test/CFD reconciliation)
- Simulation of new operating conditions (overload, partial load, retrofit)
- Performance analysis for various operating scenarios
- Techno-economic study of optimization or replacement solutions
Technologies covered
NeoTherm Consulting can design any type of heat exchanger, whatever the technology used :
- Tubular : tube and shell heat exchangers (STHE, all TEMA types), corrugated tubes, circular finned tubes, finned coils, coiled (CWHE), mini and micro channels
- Plates : plates and gaskets (PGHE), brazed plates (BPHE), welded plates (WPHE), plates and fins (PFHE), plates and shell (PSHE), pillow plates, spiral heat exchangers (SPHE)
Types of fluids studied
We work with a wide variety of fluids, including :
- Fluids Newtonians and non-Newtonian
- Gas, fumes, steam, refrigerants (including natural refrigerants type CO₂, NH₃)
- Fluids of high viscosities, food products, complex effluents
« Our aim: to optimize your thermal performance while respecting technical, economic and environmental constraints. »
Heat Exchanger Expertise
NeoTherm Consulting offers expertise in diagnosing and characterizing your installations using non-intrusive analysis and measurement devices :
Failure and drop in performance
NeoTherm Consulting intervient en cas de dégradation de performance, de défaillance fonctionnelle ou de suspicion d’usure anormale. Notre approche permet de cibler l’origine du problème tout en limitant les arrêts et les coûts d’intervention.
- Analyse des données d’exploitation, historique de fonctionnement, mesures terrain
- Diagnostic in situ : audit thermique, analyse hydraulique, mesures de température, pression, débits
- Utilisation de diagnostics non intrusifs : thermographie infrarouge, mesures de pertes de charge, comparaison avec le comportement nominal
- Caractérisation des performances réelles et identification des écarts
- Détection des causes probables : colmatage partiel, dérive des régulations, défaut mécanique, vieillissement matériaux, corrosion
- Proposition de solutions correctives ou de rétrofit : nettoyage, adaptation des consignes, remplacement partiel, modification de l’échangeur/installation
Objectif : identifier rapidement la cause d’une baisse de performance et proposer des actions correctives techniquement et économiquement viables.
Examples of achievements :
Amélioration d’un processus de refroidissement de bobine d’acier par jet d’eau
- IR diagnosis and ultrasonic flow measurement to characterize the initial performance of the system,
- Sensitivity study of the action lever parameters on the cooling performances via IR camera (residence time, flow, orientation of the jets),
- Advanced analysis of the measurement data in order to :
Propose improvement solutions
Provide the customer with the optimum operating conditions to aim for the whole of its product range
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Détection d’un défaut de distribution d'un fluide diphasique
- IR diagnosis,
- Proposal of improvement devices,
- Sensitivity study, via IR camera, on the performances of the various proposed devices.
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IR thermography on BPHE – Distribution analysis
Fouling
L’encrassement est une des principales causes de perte d’efficacité thermique dans les échangeurs. Nous vous aidons à le détecter, à quantifier son impact, et à le prévenir.
- Identification de l’encrassement par analyse thermique et hydraulique (relevés terrain ou supervision)
- Évaluation de la perte de performance : écart d’approche, chute d’efficacité, surconsommation énergétique
- Analyse des causes : nature des fluides, température, régimes d’écoulement, cycles de fonctionnement
- Développement de modèles de prédiction d’encrassement par intelligence artificielle (IA), sur base de vos données historiques
- Recommandation de fréquence optimale de nettoyage
- Appui à la stratégie de maintenance prédictive, intégration possible dans des systèmes de supervision existants
Objectif : anticiper, quantifier et maîtriser l’encrassement pour maintenir vos performances, optimiser vos opérations de maintenance et réduire les coûts d’exploitation.
Offre R&D & Études Avancées
NeoTherm Consulting propose un accompagnement R&D sur-mesure pour les industriels, fabricants et acteurs de l’innovation thermique souhaitant développer de nouveaux produits ou optimiser des technologies existantes.
Domaines d’intervention
- Développement de nouvelles solutions d’échange thermique, Proof-of-Concept : géométries innovantes, matériaux alternatifs, intégration dans des systèmes complexes (cycle ORC, PAC, récupération de chaleur), fabrication additive
- Optimisation thermique multi-critères : échange thermique, pertes de charge, compacité, coûts, maintenance
- Études de sensibilité paramétrique : température, débit, viscosité, salinité, conditions extrêmes
- Modélisation numérique / analytique : développement de modèles personnalisés (1D, semi-empiriques), calculs avancés sous Excel, Python ou outils internes
- Prototypage virtuel : dimensionnements comparatifs, études de faisabilité, benchmark technologique
- Appui à l’industrialisation : adaptation du concept aux contraintes de fabrication, normes, maintenance
Outils et Méthodologies
- Logiciels de simulation internes & commerciaux (Excel, Python, EES, etc.)
- Développement de bases de données techniques spécifiques (géométries, coefficients, fournisseurs)
- Méthodes d’optimisation multi-objectifs (grilles, algorithmes génétiques, etc.)
- Analyse de performance sous contraintes industrielles (capex, OPEX, cycles de vie LCA)
Approche projet
- Définition de Roadmap technique avec jalons clairs : phases d’étude, de simulation, de prototypage, d’essais
- Structuration par niveau de maturité (TRL)
- Intégration d’une logique essais / validation : définition des plans d’essais, suivi des tests, analyse des résultats et ajustement des modèles
Essais, prototypage et validation
- Spécifications d’essais fonctionnels : définition des plans d’essai, bancs de test, instrumentation
- Analyse de résultats expérimentaux, calibration des modèles, ajustement des hypothèses
- Préconisations pour l’industrialisation : adaptation aux procédés de fabrication, normes applicables
Récupération de chaleur fatale
- Identification des gisements et besoins thermiques : analyse des sources de chaleur perdue, évaluation du potentiel de valorisation
- Étude d’intégration process : conception de boucles de récupération, adaptation au fonctionnement de l’installation existante
- Choix technologiques : échangeurs, PAC, ORC, stockages, vecteurs thermiques
- Dimensionnement et simulation : calculs thermiques, optimisation techno-économique
- Recherche de fournisseurs et mise en relation : accompagnement à la consultation et au choix de solutions industrielles
Objectif : accélérer vos développements technologiques, fiabiliser vos choix de conception et réduire le temps entre idée et application industrielle.