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Distributeur (représentant autorisé) d’échangeurs de chaleur, d’équipements d’échange de chaleur auprès des entreprises industrielles russes

La société d'ingénierie russe SA «Intech GmbH» (ООО «Интех ГмбХ») est depuis déjà plus de 20 ans un des acteurs principaux sur le marché russe des entreprises industrielles. L’expérience considérable dans le domaine de l’ingénierie et le renom sur le marché ont permis à notre société d'accomplir plus de 100 projets de grande échelle pour des usines industrielles russes. Nous sommes toujours en quête de nouveaux partenaires qui considéreraient le marché russe comme un marché attirant des investissements, qui cherchent à augmenter leurs chiffres de vente dans la région, élargir leur activité et passer au niveau international supérieur.

Sommaire:

Nous sommes intéressés par la coopération avec les producteurs d’échangeurs de chaleur, d’équipements d’échange de chaleur, qui chercheraient un distributeur officiel de bonne foi afin de livrer leur équipement aux usines industrielles russes.

La direction de notre société et les cadres responsables connaissent parfaitement le marché russe et sa mentalité, le cadre juridique russe, ainsi que les particularités de l’activité financière et économique des clients russes. Tous nos managers possèdent une clientèle importante, une grande expérience de ventes réussies et des contacts établis avec de potentiels acheteurs de vos échangeurs de chaleur, ce qui aide à déterminer dans un court délai les directions prometteuses de promotion et à garantir un accès rapide au marché russe en croissance. Notre personnel maîtrise l'’anglais et l’allemand, nous sommes orientés sur le marché international vers les livraisons d’équipement étranger.

Nos équipes de spécialistes d’ingénierie expérimentés, capables à résoudre les problèmes techniques les plus difficiles, sont un contact permanent avec les clients russes, organisent des rencontres, des présentations de nouvelles réussites de nos partenaires dans le domaine de production, mettent en lumière les défis techniques, communiquent sans relâche avec tous les services des usines russes. C’est pourquoi nous connaissons parfaitement toutes les particularités de travailler en Russie, nous connaissons bien l’équipement des entreprises industrielles et leurs besoins pertinents de modernisation.

Lorsque notre société devient le distributeur officiel de vos équipements d’échange de chaleur en Russie, le département promotion effectue la prospection commerciale, l’analyse du marché d’échangeurs de chaleur que vous proposez afin de révéler des besoins des entreprises russes, évalue le potentiel et la capacité d’absorption du marché en question des entreprises industrielles russes et notre département informatique commence le développement du site Internet en russe consacré à votre production. Nos spécialistes effectuent l’analyse de correspondance de vos équipements d’échange de chaleur aux exigences des clients. Nous analysons également la réaction générale du marché vis-à-vis de l’apparition d’un produit nouveau et nous étudions les catégories d'acheteurs potentiels, en déterminant les profils les plus intéressants.

En tant que votre représentant officiel en Russie, la société «Intech GmbH» (ООО «Интех ГмбХ») procède en cas de nécessité à la certification des lots d’équipement du producteur, de différents types d’échangeurs de chaleur, d’équipements d’échange de chaleur en conformité avec les standards russes, organise une expertise pour obtenir les certificats ТР ТС 010 et ТР ТС 012 qui autorisent l’utilisation de votre équipement par toutes les entreprises industrielles des pays de l’Union douanière (Russie, Kazakhstan, Biélorussie, Arménie, Kirghizie), y compris dans le domaine  des productions à risque. Notre société russe est prête à aider à formaliser un passeport d’échangeur de chaleur en conformité avec les standards russes et ceux des pays de l’Union douanière.

La société d’ingénierie «Intech GmbH» (ООО «Интех ГмбХ») coopère avec plusieurs centres d’études et de réalisation industrielle russes dans différents domaines de l’industrie, ce qui nous donne la possibilité d’accomplir la conception préalable et les études consécutives en conformité avec les standards actuels et les réglementations de construction de la Russie, ainsi que des pays de la CEI. De plus cela nous donne la possibilité d'utiliser vos équipements d’échange de chaleur dans les projets à venir.

La société possède son propre département logistique, qui effectuera le transport de votre production, son emballage, son chargement et sa livraison selon les conditions de transport DAP ou DDP à l’entrepôt du client avec le strict respect de toutes normes et de toutes règles de droit, applicables à l’activité sur le marché russe.

Notre société possède également de nombreux spécialistes certifiés, qui effectueront la supervision du montage de votre équipement, les travaux de mise en marche, toute sorte de services après-vente des échangeurs de chaleur, ainsi que la formation des personnels du client et les consultations nécessaires.

Description succincte d’équipements d'échange de chaleur

Les échangeurs de chaleur représentent des appareils appelés à transférer la chaleur d’un fluide vers un autre, c'est-à-dire à transmettre la chaleur des fluides caloporteurs chauds aux fluides froids. Il existe une variété d'appareils d’échange de chaleur, qui sont classés selon les critères fonctionnels et conceptuels, ainsi qu’en fonction du procédé de transfert de chaleur. Les échangeurs de chaleur sont largement utilisés dans l'industrie chimique où ils s'appliquent dans les processus suivants:

  • le chauffage et le refroidissement de substances dans différents états d'agrégation;
  • l'évaporation de liquides et la condensation de vapeurs;
  • la distillation et la sublimation;
  • l'absorption et l'adsorption;
  • la fusion des corps solides et la cristallisation;
  • l'évacuation et l’amenée de chaleur lors de la réalisation de certaines réactions.

Surface d'échange de chaleur. Coefficient de transmission thermique. Efficacité des échangeurs de chaleur. Equation du bilan thermique

L'efficacité d’un appareil d’échange de chaleur est déterminée par la quantité d'énergie Q, qu’il transmet en un temps déterminé. Cet indicateur dépend, à son tour, des paramètres tels que: le coefficient de transmission de chaleur k, la superficie de la surface d'échange A et la différence moyenne de températures Δtm.

Q=k·A·Δtm

Le coefficient de transmission de chaleur k dépend directement de la conception de l'échangeur de chaleur, du type de matériau dont est fabriqué l’appareil, ainsi que des spécificités d’écoulement des fluides dans l'échangeur de chaleur.

k=[(1/α1)+(s/λ)+(1/α2)]-1

Les dépôts de tartre, la croûte de sel ainsi que d'autres types de dépôts dans les tubes ont une incidence négative sur l'efficacité de l'échangeur. Pour cette raison, il convient de supprimer régulièrement les dépôts et de prévenir leur apparition.

Différence de températures des fluides caloporteurs en tant que force motrice de transfert de chaleur

Les différences de température des fluides caloporteurs (t1-t2) sont une force motrice du processus de transfert de chaleur. Généralement, le niveau de température des flux de fluides (ou de l’un d’entre eux au moins) fluctue lors de son écoulement sur la surface de transfert de chaleur, ce qui fait changer en conséquence la différence de température de section en section ∆t=t1-t2. Par conséquent, l'équation de transfert de chaleur doit être écrite pour le cas général sous la forme différentielle pour un élément de surface dF/dQ=k·Δt·dF, où K=const

Q=k·∫0F(Δt·)dF=K·Δmoy·F

où Δmoy est la différence moyenne de température des fluides caloporteurs le long de la surface de transfert de chaleur.

Le calcul des paramètres de service d'échangeur de chaleur vise à:

  • définir la surface de transfert de chaleur nécessaire F en fonction des eau-équivalents (W1 et W2) et des températures des deux fluides caloporteurs (t'1, t"1, t'2, t"2);
  • soit à trouver le flux de chaleur possible Q dans l'appareil avec la surface F en fonction des valeurs données des autres variables.

Dans les deux cas, il est nécessaire de connaître la valeur moyenne de la différence de température.

Procédés de transfert de l'énergie thermique

Il existe trois façons fondamentales de transmission de chaleur d'un fluide caloporteur vers l'autre:

  1. Le transfert de chaleur qui consiste dans le transfert de l'énergie thermique au contact de microparticules oscillantes.
  2. Le rayonnement qui est un transfert d'énergie sous forme d'ondes électromagnétiques, émises par des corps.
  3. La convection qui se réalise grâce au déplacement et au mélange de particules de liquide ou de gaz.

Dans les différentes parties d’échangeurs de chaleur le processus de transfert de chaleur se produit de différentes manières et peut combiner tous ou plusieurs des types de transfert de chaleur cités. Pour cette raison, lors des calculs le processus de transfert de chaleur est considéré comme un processus unique.

Types de fluides caloporteurs industriels

Les fluides caloporteurs industriels peuvent être divisés en principaux types ci-dessous:

  • vapeur d'eau;
  • gaz de fuel;
  • caloporteurs industriels liquides à point d'ébullition élevé (organiques, ioniques, métal fondu);
  • fluides inorganiques.

La vapeur d'eau est largement appliquée dans les entreprises de l'industrie chimique. Ce fluide qui est caractérisée par une haute densité de chaleur (la chaleur de vaporisation latente à un niveau de pression normal est de 2256,8 kJ/kg) et un haut coefficient de transfert de chaleur en présence de condensation. Le chauffage à la vapeur d'eau devient peu rentable pour obtenir des températures supérieures à 200 °C. En présence de hautes températures l’eau qui présente le même inconvénient en cédant en plus à la vapeur d'eau pour la valeur du coefficient de  transport de chaleur.

L'utilisation des gaz de fuel peut permettre d’atteindre de hautes températures moyennant la combustion des combustibles gazeux, liquides et solides. Les inconvénients de ce type de caloporteurs consistent dans un faible niveau de transport de chaleur. En conséquence, il faut avoir d’importantes surfaces de chauffe, ce qui ne permet pas de réaliser le réglage fin de la chute de température.

Pour les températures de plus de 200 °C on fait appel aux caloporteurs organiques et inorganiques à point d'ébullition élevé. Le groupe de fluides caloporteurs organiques comprend des composés cycliques, acycliques et mixtes avec des températures d'ébullition de 380 à 420 °C, des huiles minérales aromatisées, des huiles à cylindres et celles de compresseur. D’après le coefficient de transport de chaleur, les vapeurs des fluides organiques de transfert de chaleur cèdent à la vapeur d'eau et sont comparables aux caloporteurs liquides sous réserve de la vitesse de circulation d'environ 3 à 4 m/s.

Les fluides caloporteurs organiques sont inflammables et explosifs mais non agressifs par rapport aux matériaux de construction (à l'exception des combinaisons de dérivés chlorés). Le fluide caloporteur organique le plus utilisé dans l'industrie est le mélange eutectique de diphényle et d’oxyde de phényle (40% des installations).

Les fluides caloporteurs ioniques sont utilisés à l’état liquide et de vapeur. Les fluides caloporteurs de ce type ont de hautes températures de fusion et d'ébullition, par conséquent, leur application dans l'industrie est limitée. Selon l’indice de structure, les fluides caloporteurs ioniques sont divisés en deux groupes:

  • sels et leurs alliages eutectiques;
  • sels de silicones.

A l’heure actuelle, les éthers aromatiques et les acides orthosiliciques sont le plus largement utilisés dans l'industrie.

Le groupe de métaux réfrigérants liquides comprend des métaux et leurs alliages utilisés à l'état liquide et à l’état de vapeur (rare). En raison du fait que ces agents réfrigérants sont les plus résistants à la chaleur, ils se caractérisent par leur agressivité élevée aux matériaux de construction, pour cette raison, les températures maximales  des métaux réfrigérants liquides sont limitées par leur action corrosive.

Ces fluides sont toxiques à l’état de vapeur, explosifs quand ils sont mélangés avec de l'air ainsi que s’oxydent d’une manière intensive à la température de service.

Le choix de fluide caloporteur dépend des facteurs suivants:

  • température de service souhaitée;
  • densité;
  • viscosité;
  • chaleur spécifique;
  • coefficient de conductivité thermique.

Schémas de mouvement des fluides caloporteurs

En pratique, il existe quatre schémas de mouvement des fluides caloporteurs:

  • à équicourant: mouvement parallèle dans la même direction;
  • à contre-courant: mouvement parallèle à la rencontre l’un de l’autre;
  • à courant croisé: mouvement dans la direction perpendiculaire;
  • à courants mixtes: un ou plusieurs fluides caloporteurs font quelques passes dans l'appareil, en baignant une partie de la surface suivant le schéma de mouvement à équicourant, et l’autre partie suivant le schéma de mouvement à contre-courant ou à courant croisé.
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Schémas de mouvement des fluides caloporteurs

Types de fluides caloporteurs

L’équipement d’échange de chaleur est largement utilisé dans l'industrie pour le chauffage et le refroidissement des flux de fluides de processus. Pour chauffer un flux plus froid on utilise un fluide caloporteur appelé agent de chauffe. Pour refroidir un flux plus chaud on emploie UN fluide caloporteur appelé agent de refroidissement.

Agents chauffants

L'agent chauffant est un élément intermédiaire dans le processus de chauffage, il reçoit de la chaleur directement des sources d'énergie thermiques (gaz de fuel et électricité) et la transmet au flux de processus. Lors du chauffage des flux de processus industriels, les échangeurs de chaleur utilisent une large variété d’agents chauffants à l’état gazeux et liquide, tels que:

  • la vapeur d'eau;
  • l'eau chaude;
  • des liquides à haute température (organiques et inorganiques).

La vapeur d'eau est l’agent chauffant le plus utilisé dans les procédés industriels de transfert de chaleur. Elle possède un haut coefficient de transfert de chaleur en présence de condensation et un contenu de chaleur spécifique élevée dans la vapeur. Parmi ces avantages importants il convient de noter également le fait qu’elle ne présente pas de risque d’incendie ni d’explosion et est capable de s’adapter à la température de chauffage souhaitée. La température de chauffage à la vapeur est limitée à ~ 200 °C du fait d’une augmentation importante de pression avec l'augmentation de la température ce qui conduit à la sophistication et, par conséquent, à l’enchérissement de l’appareillage. Il en est de même en ce qui concerne l'eau.

Pour atteindre la température de chauffage de 200 à 400 °C on fait recours aux liquides à haute température, contenant des substances organiques et inorganiques. Les caloporteurs organiques sont les substances comme la glycérine, le mélange de diphényle, le naphtalène et ses dérivés, des huiles à cylindres et des huiles minérales. Le coefficient de transfert thermique des composés organiques est inférieur à celui de la vapeur d'eau. Les composés organiques n'exercent pas d’effet corrosif sur les matériaux de construction. Ces fluides caloporteurs présentent des caractéristiques négatives telles que les risques d’incendie et d’explosion.

Les agents caloporteurs inorganiques sont représentés par des métaux, de préférence, à l'état liquide, et certains sels fondus. Les métaux sont les caloporteurs les plus résistants à la chaleur. Leurs principaux inconvénients sont une haute capacité corrosive sous températures extrêmes et la toxicité des vapeurs, ce qui les rend applicables en fonction de la résistance des matériaux de construction.

Les sels fondus ont une température de fusion élevée, ce qui limite leur utilisation dans l'industrie.

Les gaz de fuel s'appliquent pour atteindre des températures de chauffage extrêmement élevées de 1000°C. Ce caloporteur présente l’inconvénient d’avoir un faible coefficient de transport de chaleur et de polluer les surfaces avec les produits de combustion incomplète de combustible, conduisant respectivement à une augmentation de la surface de transfert de chaleur et à une complexité de réglage de la température.

Le chauffage avec de l'électricité peut être effectué dans une large gamme de températures avec une régulation précise, mais il n'est pas économiquement intéressant à cause de son coût élevé.

Le choix de fluide caloporteur est fonction des conditions spécifiques du processus concerné et dépend, surtout, de la température de chauffage ou de refroidissement et de la nécessité de contrôler celle-ci. Pour mettre en œuvre le régime de température établi et assurer la fiabilité de  fonctionnement le fluide caloporteur doit remplir un certain nombre de conditions:

  • Haute intensité de transport de chaleur;
  • Propriétés physico-chimiques: faible valeur de la viscosité et valeurs élevées de la capacité calorifique, de la chaleur de génération de vapeur, de la densité;
  • Faibles propriétés corrosives;
  • Absence de toxicité;
  • Résistance à la chaleur;
  • Indicateurs économiques: disponibilité et coût bas;
  • Sécurité en matière d’incendie et d’explosion.

Agents réfrigérants

Les agents réfrigérants sont utilisés pour éliminer l'excès d'énergie thermique des flux et appareils de processus en fonction de leur application. Pour baisser la température à ≈10-30 °C on fait recours à l'eau et à l'air en tant qu’agent caloporteurs les plus répandus et bon marché. Lorsqu’il est nécessaire d’obtenir un refroidissement à des températures plus basses on utilise des fluides à basse température.

Le refroidissement à l'eau prévoit l'utilisation d’échangeurs de chaleur superficiels et moins d'échangeurs de chaleur par mélange. Lors de l'utilisation du refroidissement à l'eau, on doit tenir compte des aspects suivants:

  • la température initiale de l'eau (utiliser pour le calcul la température la plus élevée en saison chaude)
  • la température finale de l'eau (à la sortie de l'échangeur de chaleur, la température de l'eau ne doit pas dépasser 50 °C, les températures plus élevées provoquent l’évaporation de l'eau, ce qui conduit à une augmentation de débit et aux dépôts de sels dissous dans l'eau sur la surface de transfert de chaleur).

À la différence du refroidissement à l'eau, le refroidissement à l'air est plus souvent utilisé dans les échangeurs de chaleur par mélange. En premier lieu cela s’explique par le fait que l'air a un faible coefficient de transfert de chaleur, ce qui nécessite une augmentation considérable de la surface d'échange thermique et du débit d'air consommé. Mais en dépit de cela, le refroidissement à l'air présente un certain nombre d’avantages, qui ont une incidence sur l'augmentation de la durée de vie de l'appareil (n'exerce pas d’effet corrosif et ne contamine pas la surface de transfert de chaleur).

Le refroidissement à une température inférieure à 0 °C est réalisé à l’aide de fluides à basse température tels que le fréon, l'ammoniac, le dioxyde de carbone et des saumures froides de sels. A cet effet, il existe des installations frigorifiques spéciales fonctionnant en circuit fermé.

Types d'échangeurs de chaleur

En fonction de leur destination fonctionnelle, les échangeurs de chaleur sont des types suivants:

  • réchauffeurs;
  • réfrigérateurs;
  • évaporateurs;
  • condenseurs;
  • appareils distillatoires;
  • sublimateurs;
  • fondoirs, etc.

En fonction de leur conception, les échangeurs de chaleur sont des types suivants:

  • chemises chauffantes/ réfrigérantes équipées d'un agitateur;
  • tubulaires (y compris ceux à tubes et calandre);
  • échangeurs de chaleur de type «tube dans tube;
  • à spirale;
  • à plaques;
  • à plaques nervurées;
  • à bloc de graphite;
  • refroidisseurs d'air avec des tubes à ailettes;
  • échangeurs évaporateurs;
  • à tour de réfrigération.

Types d'échangeurs de chaleur selon le mode de transfert de chaleur

Selon le mode de transfert de chaleur les échangeurs de chaleur peuvent être:

  • superficiels;
  • appareils par mélange.

Les échangeurs de chaleur superficiels transfèrent la chaleur par le biais de parois de séparation solides. Les échangeurs de chaleur par mélange transfèrent la chaleur par contact direct entre les fluides chauds et froids (c'est-à-dire par mélange).

Les échangeurs de chaleur superficiels se subdivisent en types suivants:

  • échangeur de récupération thermique;
  • échangeur de chaleur régénérateur.

Les échangeurs de récupération thermiques transfèrent la chaleur à travers la paroi de séparation dotée d’une surface spécifique de transfert de chaleur (ou surface de chauffage). Les échangeurs de chaleur régénérateurs sont également équipés de parois chauffées, mais le processus de transfert de chaleur diffère de celui de l'échangeur de récupération thermique. Dans les appareils de ce type, les deux liquides caloporteurs contactent à tour de rôle avec la même paroi qui accumule de la chaleur au fur et à mesure du passage du flux de fluide chaud et dégage de la chaleur lors du passage du flux froid. Les régénérateurs sont en mesure de fonctionner uniquement en mode périodique. Les récupérateurs sont capables de fonctionner dans les deux modes: continu et périodique.

L’échangeur de chaleur le plus simple

Les chemises chauffantes/ réfrigérantes représentent  le type le plus simple parmi les appareils d'échange de chaleur. Ces chemises entourent le corps de l'appareil et forment un espace annulaire, où circule le fluide caloporteur approprié (vapeur ou eau). Ces appareils sont équipés d'agitateurs mécaniques pour intensifier les processus de transfert de chaleur.

L’échangeur de chaleur le plus simple
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L’échangeur de chaleur le plus simple (appareil avec chemises d’échanges de chaleur)

Description d’échangeurs de chaleur tubulaires

Les échangeurs de chaleur tubulaires sont caractérisés par une construction simple, de petites dimensions, un haut niveau de puissance de transfert de chaleur et un prix concurrentiel. Ce type d'échangeurs de chaleur est connu pour une large application dans le domaine de la production chimique. La structure tubulaire de l'échangeur de chaleur se compose d'un réservoir, réalisé sous la forme d'un cylindre dans lequel est intégrée une section tubulaire. La section tubulaire représente un bloc de tubes posés en parallèle et fixés dans des plaques tubulaires ou des planches. Un échangeur de chaleur tubulaire est muni de deux chambres (cavités): cavité de tubes et cavité de corps. Dans la section tubulaire circule un fluide, et dans l'espace annulaire de corps un autre. L'efficacité du processus de transfert de chaleur augmente par la rotation des panneaux directeurs dans le corps, ce qui contribue au changement de sens d'écoulement du fluide.

Dans l'appareil d’échange de chaleur équipé de deux plaques tubulaires, les fluides peuvent circuler en deux modes:

  • A contre-courant;
  • A équicourant

Dans cette conception, l'accès aux tubes de l'extérieur est difficile, par conséquent, le fluide, se trouvant à l'intérieur du corps ne doit pas favoriser la formation de dépôts. Les tubes de ces appareils ne peuvent être nettoyés qu’après avoir démonté préalablement les viroles latérales.

La conception de l'échangeur de chaleur avec les tubes en U représente une plaque tubulaire, dans laquelle sont soudés des tubes en U. La partie arrondie de tube repose librement sur des plaques rotatives dans la cavité du corps. Les avantages de ce type de conception consistent dans la possibilité d'étendre le tube de façon linéaire ce qui permet de travailler à une différence de températures plus élevée. Afin de nettoyer les tubes il faut sortir du corps toute la section tubulaire. Le nettoyage n’est possible que par un traitement chimique.

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Échangeur de chaleur avec des tubes en U

Les échangeurs de chaleur tubulaires peuvent être utilisés comme des condenseurs. Dans ce cas, les échangeurs de chaleur sont mis dans une position verticale ou inclinée. De la vapeur arrive dans la cavité de corps où elle se condense. Le condensat s'accumule dans une cavité d’où il est ensuite évacué à l'extérieur. Les vapeurs qui ne se condensent pas sont évacuées à travers une soupape d’échappement. Le fluide de refroidissement circule à travers les tubes.

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Échangeur de chaleur utilisé comme condenseur

Les échangeurs de chaleur tubulaires sont souvent utilisés dans des évaporateurs, où ils sont installés en position verticale ou inclinée. Le fluide vaporisable coule vers le bas par les tubes ouverts. Il commence à bouillir et se répand sous la forme de bulles de vapeur dans la chambre de l'évaporateur. La vapeur chauffant se trouve à l'intérieur de la cavité de corps. Conformément au mode sélectionné, les vaporisateurs peuvent être :

  • appareils à écoulement (le liquide coule à travers l'évaporateur une seule fois);
  • appareils de circulation naturelle (le liquide coule dans la boucle par un tube de recirculation).
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Types d'échangeurs de chaleur tubulaires utilisés au sein d’évaporateurs

Echangeurs de chaleur par mélange. Condenseurs par mélange. Barboteur. Refroidisseurs

L'échange de chaleur entre les substances (liquides, gaz, matière en grain) se distingue lors de leur contact ou le mélange par le degré d'intensité maximal. L'application de cette technologie est fonction des besoins du processus. On applique pour le mélange de fluides:

  • appareil capacitif équipé d'agitateur;
  • injecteur (sont également utilisés pour le mélange continu de gaz).

Le chauffage de liquides peut être réalisé par condensation de la vapeur dans ceux-ci. La vapeur est injectée à travers de nombreux orifices dans le tube qui est courbé en forme de cercle ou en spirale et se trouve dans la section inférieure de l'appareil. Le dispositif qui assure le déroulement de ce processus, est appelé barboteur.

Barboteur

Le refroidissement de liquide à une température proche de 0 °C, peut être effectué en introduisant de la glace, qui est capable d'absorber lors de sa fonte jusqu’à 335 kJ/kg de chaleur, soit des gaz neutres liquéfiés, caractérisés par une faible température d'évaporation. Parfois on utilise des mélanges frigorifiques qui absorbent la chaleur après la dissolution dans l'eau.

Le liquide peut se réchauffer par contact avec un gaz chaud et se refroidir, respectivement, grâce au contact avec le froid. Ce processus est assuré par des scrubbers (appareils verticaux), où un flux de liquide refroidi ou chauffé s’écoule à contre-courant par rapport à l'écoulement de gaz ascendant. Le scrubber peut être doté de différents accessoires complémentaires afin d'augmenter la surface de contact. Les accessoires rompent l'écoulement du fluide en minces filets.

Le groupe d’échangeurs de chaleur par mélange inclut également des condenseurs par mélange, dont la fonction est de condenser les vapeurs par le biais de leur contact direct avec de l'eau. Les condenseurs par mélange peuvent être de deux types:

  • condenseurs à équicourant (la vapeur et le liquide se déplacent dans la même direction);
  • condenseurs à contre-courant (la vapeur et le liquide circulent dans des sens opposés).

Pour augmenter la surface de contact de la vapeur et du liquide, le flux de fluide est divisé en minces filets.

Refroidisseur d'air à tubes à ailettes

De nombreuses installations chimiques génèrent une importante quantité de chaleur secondaire, qui n'est pas régénérée dans les échangeurs de chaleur et ne peut pas être réutilisée dans les processus. Cette chaleur est évacuée dans l'environnement d’où une nécessité apparaît de minimiser les conséquences possibles. On applique à ces fins différents types de refroidisseurs.

La structure des refroidisseurs à tubes à ailettes se compose d'un certain nombre de tubes à ailettes à l'intérieur desquelles coule le liquide à refroidir. La présence d’ailettes dans la structure augmente considérablement la surface du liquide de refroidissement. Les ailettes de refroidisseur sont soufflées par des ventilateurs.

Ce type de refroidisseurs est utilisée dans les cas où il n'existe aucune possibilité d’approvisionnement en eau pour le refroidissement: par exemple sur le lieu de montage d'installations chimiques.

Refroidisseurs à ruissellement

La conception du refroidisseur à ruissellement consiste dans des rangées de serpentins montés successivement, à l'intérieur desquels circule le liquide à refroidir. De l’eau ruissèle en continu sur les serpentins en permettant ainsi le refroidissement du liquide.

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Refroidisseurs à ruissellement

Tours de refroidissement

Le principe de fonctionnement d’une tour de refroidissement consiste en ce que l'eau chaude est pulvérisée dans la partie supérieure de la structure, après quoi elle s'écoule vers le bas sur les tubes. Dans la partie inférieure de la structure un flux d’air circule près de l'eau ruisselant grâce au phénomène d’entrainement naturel qui absorbe une partie de chaleur émise par l'eau. De plus, une partie de l'eau s'évapore durant le processus de ruissellement ce qui conduit également à une perte de chaleur.

Cette conception présente l’inconvénient d’avoir une taille gigantesque de l’ouvrage. Ainsi, la hauteur de la tour de refroidisseur peut atteindre 100 m. En revanche, un avantage incontestable de ce refroidisseur est son fonctionnement sans avoir besoin  d’énergie auxiliaire.

Les tours de refroidissement équipées de ventilateurs fonctionnent de façon analogue à cette différence près que l'air y est soufflé par ce ventilateur. Il convient de noter que l’option à ventilateur est significativement plus compacte.

Matériaux de fabrication de l'équipement d'échange de chaleur

Lors de la fabrication d’échangeurs de chaleur on utilise des matériaux différents. Une exigence importante pour le choix de matériaux de fabrication de ces appareils concerne les propriétés de conductivité thermique et de la résistance à la corrosion. Le matériau choisi exerce une influence considérable sur la conception de l'appareil échangeur de chaleur. Les matériaux les  plus utilisés sont les métaux tels que: l’acier au carbone et l'acier allié, le titane et ses alliages, le cuivre. A côté  des métaux, des matériaux non métalliques trouvent également une large utilisation.

Des échangeurs de chaleur en cuivre sont adaptés pour des fluides chimiquement purs et non agressifs, par exemple, l'eau douce. Ce fluide possède un coefficient élevé de transfert de chaleur. L'inconvénient de ces échangeurs de chaleur est leur coût relativement élevé.

La meilleure solution pour les milieux aqueux est le laiton. Par rapport à l'équipement de transfert de chaleur en cuivre, il est moins cher et possède des caractéristiques plus élevées en termes de résistance à la corrosion et d’endurance. Il convient de noter également que certains alliages de laiton résistent à l'eau de mer et aux températures élevées. En revanche, ce matériau présente l'inconvénient d’avoir une faible conductivité électrique et thermique.

La solution la plus répandue quant aux matériaux de fabrication des échangeurs de chaleur est l’acier. L'ajout dans ce matériau de différents éléments d'alliage permet d'améliorer ses propriétés mécaniques, physico-chimiques et d'étendre la plage d'utilisation. Selon les éléments d'alliage ajoutés l'acier peut être appliqué dans des milieux alcalins, acides comportant différentes impuretés et à des températures de service élevées.

Le titane et ses alliages est un matériau de qualité possédant des caractéristiques mécaniques et calorifères élevées. Ce matériau est très léger et s’applique dans une large gamme de températures de fonctionnement. Le titane et les matériaux à base de titane présentent une bonne résistance à la corrosion dans la plupart des milieux de nature acide ou alcaline.

Les matériaux non métalliques s’appliquent dans le cas où il est nécessaire que les processus d'échange de chaleur aient lieu dans des milieux particulièrement agressifs et actifs en termes de corrosion. Ils sont caractérisés par une valeur élevée du coefficient de conductivité thermique et de la résistance à la plupart des substances chimiquement actives, ce qui en fait des matériaux incontournables à utiliser dans de nombreux appareils. Les matériaux non métalliques sont divisés en deux types: organiques et inorganiques. Les matériaux organiques comprennent ceux à base de carbone, tels que le graphite et les masses plastiques. Les matériaux inorganiques appliqués sont des silicates et la céramique.

Principes de base de sélection d’appareils d'échange de chaleur

Les processus d’échange de chaleur se déroulent dans des appareils de différentes conceptions et destinations. Lors de la sélection d’un appareil il est nécessaire de considérer les aspects technologiques du processus d'échange de chaleur concerné, les propriétés physico-chimiques des fluides de travail et les particularités de conception des appareils étant donné que la mise en œuvre de processus d'échangeur de chaleur, peut être effectuée à l’aide de plusieurs types d'appareils et de fluides de transfert de chaleur dans différents états d'agrégation. Par exemple, pour chauffer ou refroidir des liquides ou gaz il est possible d’utiliser des appareils tubulaires aussi bien que ceux à plaques ou à spirale.

Lors du choix d’échangeurs de chaleur il faut tenir compte des règles suivantes concernant le déplacement des fluides caloporteurs:

  • le fluide caloporteur qui présente le risque de formation de dépôts, est principalement utilisé du côté offrant une facilité de nettoyage de la surface de transfert de chaleur;
  • le fluide caloporteur à effet corrosif est utilisé de préférence dans des tubes, ce qui contribue à réduire la quantité de matériau résistant à la corrosion à utiliser;
  • afin de réduire les pertes de chaleur par émission dans l'environnement le fluide caloporteur à haute température doit circuler dans des tubes;
  • afin d'assurer la sécurité lors de l'utilisation d’un fluide caloporteur à haute pression on le fait circuler dans des tubes;
  • lors des processus d'échange de chaleur entre les fluides demeurant dans différents états d'agrégation (liquide-vapeur, gaz), il est admis de faire circuler le liquide dans des tubes et la vapeur dans l'espace annulaire.

D’équipements d’échange de chaleur

En tant que distributeur officiel de vos échangeurs de chaleur, d’équipements d’échange de chaleur notre société «Intech GmbH» (ООО «Интех ГмбХ») trouve sur le marché les acheteurs de votre production, procède à des pourparlers techniques et commerciales avec les clients sur les accords de livraison de votre équipement, conclue les accords. Dans le cas de participation aux appels d’offres nous rassemblons et préparons toute la documentation nécessaire, concluons tous les accords nécessaires afin de livrer votre équipement, enregistrons la livraison à la douane et effectuons le dédouanement de l’équipement (d’échange de chaleur), enregistrons le passeport du marché pour les services de contrôle des changes des banques russes afin de permettre des payements en devise étrangère. En cas de nécessité notre société peut accomplir l’espacement de votre équipement dans un site de production existant ou en train d’être construit.

Nous sommes sûr que notre société «Intech GmbH» (ООО «Интех ГмбХ») peut devenir votre partenaire et distributeur fiable, compétent et efficace en Russie.

We are always open for cooperation, let’s move forward together!

Nous vous prions de bien vouloir envoyer vos propositions de coopération en anglais.

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