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Auteur(s)
-
Pierre LEMOINE : Ingénieur de l’École Breguet - Chef du Service Technique des Sources Froides des Établissements SCAM-Alsthom
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Cet article présente de manière détaillée les différents réfrigérants industriels et les aspects à considérer lors de l’achat d’un tel réfrigérant. Les réfrigérants monoblocs sont également abordés.
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Divers types de réfrigérants atmosphériques1. Principe de refroidissement
Nous rappellerons ci-dessous les éléments de base entrant dans le calcul du dimensionnement d’un réfrigérant industriel.
-
Calcul thermique
L’équation fondamentale de la transmission de chaleur dans un réfrigérant atmosphérique à contre-courant, résultant de la théorie de Merkel, est la suivante :
Q = KS ΔHmavec :
- ΔHm :
- différence moyenne d’enthalpie entre l’air de refroidissement et l’air saturé à la température de l’eau
- K :
- coefficient d’échange caractéristique de la surface d’échange
- Q :
- quantité de chaleur échangée
- S :
- surface de contact air/eau.
Les deux facteurs K et S caractérisent directement la qualité du réfrigérant, le facteur ΔHm dépendant uniquement des conditions de fonctionnement imposées par l’utilisateur (plus l’écart moyen de température entre l’air et l’eau est important, plus la quantité de chaleur éliminée est grande pour un réfrigérant donné).
Le calcul thermique permet donc de déterminer les caractéristiques du réfrigérant : dimensions, surface d’échange, débit d’air.
-
Calcul aérodynamique
La perte de charge globale Δp de l’air au passage dans le réfrigérant est la somme des pertes de charge singulières :
Δp = Δp 1 + Δp 2 + Δp 3 + Δp 4 + Δp 5avec :
- Δp1 :
- perte de charge à l’entrée d’air
- Δp2 :
- perte de charge dans les zones d’échange
- Δp3 :
- perte de charge au niveau de la distribution dÕeau
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